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Proteína del líquido seminal

Una fotografía de Heliconius erato, una especie de mariposa.
Heliconius erato , o cartero rojo, fue una de las primeras especies de mariposas en cuyo proteoma del líquido seminal se estudió. [1]

Las proteínas del líquido seminal (SFP) o proteínas de las glándulas accesorias (Acps) son uno de los componentes no espermáticos del semen . En muchos animales con fertilización interna , los machos transfieren un cóctel complejo de proteínas en su semen a las hembras durante la cópula. Estas proteínas del líquido seminal a menudo tienen efectos diversos y potentes en los fenotipos femeninos posteriores al apareamiento . [2] Las SFP son producidas por las glándulas accesorias masculinas .

Las proteínas del líquido seminal muestran con frecuencia evidencia de tasas evolutivas elevadas y a menudo se citan como un ejemplo de conflicto sexual . [2]

Proteómica

Las SFP se estudian mejor en mamíferos e insectos , [3] especialmente en la mosca de la fruta común, Drosophila melanogaster . La mayoría de las especies producen una amplia variedad de proteínas que se transfieren a las hembras. Por ejemplo, se han identificado aproximadamente 290 SFP en D. melanogaster , [4] [5] [6] 46 en el mosquito Anopheles gambae , [7] y alrededor de 160 en humanos. [8]

Evolución elevada

Incluso entre especies estrechamente relacionadas, el proteoma del líquido seminal puede variar en gran medida. Los SFP muestran tasas elevadas de cambio de secuencia de ADN en comparación con los genes no reproductivos (medidos por la relación K a /K s ) en muchos órdenes, incluidos los dípteros (moscas), [9] [10] los lepidópteros (mariposas y polillas), [1] los roedores , [11] y los primates . [12] [13] [14]

Además, los SFP muestran altas tasas de recambio genético en comparación con los genes no reproductivos. [10]

Función

Apareamiento de drosophila melanogaster.
Las investigaciones sobre la función de las SFP se han realizado principalmente en especies de insectos, especialmente D. melanogaster .

La función de las SFP se entiende mejor en D. melanogaster . Las SFP desempeñan un papel en la competencia entre espermatozoides . Un estudio que manipuló la cantidad de SFP que producían los machos de D. melanogaster descubrió que cuando los machos competían, los machos que producían más SFP engendraban una mayor proporción de crías. [15] Muchos genes SFP de D. melanogaster se expresan en el tracto reproductivo femenino, particularmente dentro de los órganos de almacenamiento de esperma, lo que puede ser más coherente con las funciones de apoyo a los espermatozoides que en el conflicto sexual. [16]

En muchas especies de insectos, se producen cambios significativos en el comportamiento y la fisiología de las hembras después del apareamiento; se ha demostrado que la recepción aislada de SFP es responsable de muchos de estos cambios. En las hembras de D. melanogaster , más de 160 genes muestran una regulación positiva o negativa después de la recepción aislada de SFP. [17] Estos cambios transcriptómicos no se limitan al tracto reproductivo de la hembra . [18] Las SFP alargan el período refractario (cuando la hembra no está interesada en el apareamiento) y estimulan la ovulación ; además, pueden afectar a procesos como el almacenamiento de esperma , el metabolismo y los niveles de actividad. [3]

Aunque los SFP parecen desempeñar un papel en la coordinación de los esfuerzos reproductivos de machos y hembras (por ejemplo, en el momento de la ovulación), los SFP también pueden ser una fuente de conflicto sexual . Los estudios de D. melanogaster han revelado que las hembras que recibieron SFP sufrieron una disminución de la esperanza de vida y la aptitud física . [19] El apareamiento frecuente en D. melanogaster está asociado con una reducción de la esperanza de vida de las hembras, [20] y se ha demostrado que este costo del apareamiento en las hembras está mediado principalmente por la recepción de SFP. [21]

Dado que los SFP desempeñan un papel importante en los procesos reproductivos de las especies de mosquitos portadores de enfermedades y, además, tienden a ser muy específicos de la especie, la manipulación de los SFP puede tener potencial para un control altamente específico de estas poblaciones de mosquitos . [22]

Referencias

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  2. ^ ab Sirot, Laura K.; Wong, Alex; Chapman, Tracey; Wolfner, Mariana F. (11 de diciembre de 2014). "Conflicto sexual y proteínas del líquido seminal: un panorama dinámico de interacciones sexuales". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 7 (2): a017533. doi :10.1101/cshperspect.a017533. ISSN  1943-0264. PMC 4315932 . PMID  25502515. 
  3. ^ ab Avila, Frank W.; Sirot, Laura K.; LaFlamme, Brooke A.; Rubinstein, C. Dustin; Wolfner, Mariana F. (2011). "Proteínas del líquido seminal de insectos: identificación y función". Revisión anual de entomología . 56 : 21–40. doi :10.1146/annurev-ento-120709-144823. ISSN  0066-4170. PMC 3925971 . PMID  20868282. 
  4. ^ Findlay, Geoffrey D.; Yi, Xianhua; MacCoss, Michael J.; Swanson, Willie J. (29 de julio de 2008). "La proteómica revela nuevas proteínas del fluido seminal de Drosophila transferidas durante el apareamiento". PLOS Biology . 6 (7): e178. doi : 10.1371/journal.pbio.0060178 . ISSN  1545-7885. PMC 2486302 . PMID  18666829. 
  5. ^ Findlay, Geoffrey D.; MacCoss, Michael J.; Swanson, Willie J. (1 de mayo de 2009). "Descubrimiento proteómico de genes del líquido seminal de Drosophila que evolucionan rápidamente y que no habían sido anotados previamente". Genome Research . 19 (5): 886–896. doi :10.1101/gr.089391.108. ISSN  1088-9051. PMC 2675977 . PMID  19411605. 
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