Un nou estudi realitzat per investigadors del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG), ubicat al Parc Científic de Barcelona (PCB), revela per primera vegada els factors que determinen el sexe del lluç. A través la seqüenciació del seu genoma, un equip de recerca de la Universitat de Santiago de Compostela (USC), el CSIC i el CNAG conclou que el gen determinant del sexe és homòleg al de mamífers. El recent descobriment, publicat a la revista científica G3: Gens | Genomes | Genetics, obre la porta a disposar d’una eina senzilla i econòmica per a identificar el sexe del lluç, cosa que permetria millorar la gestió sostenible de les seves pesqueres.

El lluç europeu (Merluccius merluccius), una de les icones més emblemàtiques de la nostra gastronomia, és també un dels recursos marins més importants a Espanya i en gran part d’Europa. El seu extens hàbitat, que abasta des de la mar Mediterrània fins a l’oceà Atlàntic nord-oriental, i també des de les costes de Noruega i Islàndia fins al golf de Guinea, l’ha convertit en una espècie de gran valor comercial. No obstant això, dècades d’una intensiva pressió pesquera l’han portat a ser considerada com una espècie sobreexplotada. Conèixer millor la seva biologia i genètica és clau per millorar la seva gestió i garantir la seva sostenibilitat a llarg termini.

Per primera vegada, un equip conformat per personal investigador de la Universitat de Santiago de Compostel·la (USC), l’Institut de Recerques Marines (IIM-CSIC) i el Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG), ha aconseguit identificar el mecanisme que determina el sexe d’aquesta espècie a partir de l’assemblatge del seu genoma. Aquesta informació “serà de gran utilitat per a la gestió pesquera del lluç europeu en el context del canvi climàtic, on les eines d’identificació sexual no invasives són essencials”, com expliquen els investigadors Paulino Martínez, catedràtic de Genètica de la USC, i Fran Saborido, del CSIC, principals signants de l’article.

El lluç és una espècie gonocorista, la qual cosa implica que hi hagi individus mascles i femelles, i aquesta diferència es manifesta de forma molt visible, ja que les femelles aconsegueixen majors grandàries i pesos que els mascles. D’aquesta manera, disposar d’una eina accessible per a conèixer el seu sexe suposaria un gran pas per a la gestió de les seves pesqueres, sobretot tenint en compte el biaix en la pesca d’exemplars per grandària, i els problemes associats a la reversió sexual deguts a contaminants presents en el medi marí i relacionats amb l’increment de temperatura pel canvi climàtic.

El sexe en els peixos, més enllà d’una qüestió genètica

A diferència dels mamífers i els ocells, amb un sistema de determinació sexual genètic altament conservat, en els peixos aquest procés és molt divers i a més influenciable per factors ambientals com la temperatura. Fins ara, s’han identificat 27 gens diferents que regulen el sexe en els peixos, presentant fins i tot variacions dins d’una mateixa família. Aquest és el cas dels peixos plans (de l’ordre dels Pleuronectiformes), en el qual s’han identificat sis gens diferents, per exemple el gen sox2 en el turbot i el gen fshr en el llenguado.

A més de la genètica, hi ha espècies en les quals el sexe és determinat per factors ambientals, com la temperatura o el context social. En unes altres, com els hermafrodites seqüencials, poden néixer mascles i convertir-se en femelles o a l’inrevés. Un gran nombre de variables i mecanismes que la comunitat científica està cada vegada més a prop de comprendre, gràcies als ràpids avenços en les tecnologies de seqüenciació i bioinformàtica que permeten obtenir genomes de referència a escala cromosòmica de les espècies.

Justament a través del mapa d’ADN del lluç, s’ha aconseguit esclarir els motius pels quals uns exemplars són femelles i altres són mascles. En aquest estudi, realitzat en col·laboració amb CNAG, USC, IIM-CSIC i l’Institut Oceanogràfic de Vigo (IEO), s’ha assemblat el genoma de lluç en els 21 cromosomes del seu cariotip aconseguint una grandària de 715 milions de bases (Mb) i en el qual s’han pogut anotar 26.625 gens codificants de proteïnes. Es tracta d’un genoma petit, unes quatre vegades menor que el nostre genoma (3000 Mb), però amb tan sols dos cromosomes menys que els humans i un mecanisme per a determinar el sexe també semblant.

D’acord amb el líder de l’equip d’Assemblatge i Anotació del Genoma al CNAG i autor de l’estudi, el Dr. Tyler Alioto: “Fins ara era un complet misteri com aquesta espècie tan coneguda determinava el seu sexe. Gràcies a tècniques avançades de seqüenciació, hem descobert aquesta informació clau que ajudarà decisivament a la seva conservació i protecció”. Prenent com a referència aquest genoma, es va comparar l’ADN complet de cinc mascles i de cinc femelles per a buscar diferències relacionades amb el sexe. Així es va localitzar una regió en el cromosoma 9 d’aproximadament uns 10 Mb que incloïa diversos gens implicats en el desenvolupament dels òrgans reproductors.

En particular, molt pròxim al gen sox3 (homòleg del srY de mamífers), es van identificar variacions genètiques molt petites (canvis en una sola base de l’ADN, conegut com a SNP o Single Nucleotide Polymorphism). Aquestes diferències van revelar un patró clar: els mascles són heterozigots (amb dues versions diferents del gen) i les femelles són homozigots (amb dues còpies iguals). Aquesta troballa apunta a un sistema de determinació del sexe XX/XY, com el dels éssers humans, i va ser confirmat més endavant amb una mostra molt major d’exemplars de tots dos sexes.

» Article de referència: Paulino Martínez, Laura Casas, Natalia Petit-Marty, Andrés Blanco, Maialen Carballeda, Nair Vilas-Arrondo, Jessica Gómez-Garrido, Fernando Cruz, Julio Valeiras, Tyler Alioto, Fran Saborido-Rey, Screening a new European hake (Merluccius merluccius) chromosome-level genome assembly suggests an XX/XY sex-determining system driven by the SRY-box transcription factor 3 (sox3), G3 Genes|Genomes|Genetics, 2025;, jkaf127, doi: https://doi.org/10.1093/g3journal/jkaf127

» Enllaç a la notícia: web del CNAG [+]