Gene expression and proteomics of sexually selected traits in red deer: antler development and dark ventral patch signaling
- Autores: Camila Broggini
- Directores de la Tesis: Alberto Membrillo del Pozo (dir. tes.), Juan Carranza Almansa (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2025
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ángeles Alonso Moraga (presid.), Rocío Pelayo García (secret.), Giorgio Binelli (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias y Ciencias Agroalimentarias por la Universidad de Córdoba
- Menciones:
- Internacional
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
La selección sexual es una fuerza evolutiva que da forma al desarrollo de caracteres morfológicos, fisiológicos, del comportamiento y específicos del sexo que incrementan el éxito reproductivo. Estos rasgos son cruciales en la competencia intrasexual, y en la elección de pareja, y están regulados por complejas redes de expresión génica y mecanismos moleculares. En el ciervo (Cervus elaphus), dos características prominentes seleccionadas sexualmente, las cuernas y la mancha oscura ventral (Dark Ventral Patch, DVP), están influenciadas tanto por factores intrínsecos como por condiciones del entorno social. Estos rasgos son dinámicos, sensibles al ambiente y desempeñan un papel fundamental en la competencia entre machos durante la época de celo. Esta tesis doctoral explora las bases moleculares de estos caracteres mediante una combinación de análisis de expresión génica y perfil proteómico, con el objetivo de comprender cómo la competencia sexual por el apareamiento modula la expresión de los caracteres sexuales en machos de ciervo a nivel genético y bioquímico. La tesis se organiza en tres capítulos, cada uno abordando objetivos específicos.
El Capítulo I se centra en la evaluación de genes de referencia candidatos para una normalización precisa en estudios de PCR en tiempo real utilizando sangre de cuernas. Se identificaron B2M, ACTB y RPLP0 como los genes de referencia más estables. Estos se utilizaron posteriormente para normalizar la expresión de genes asociados al desarrollo de las cuernas (ANXA2, APOD y TPM1), revelando diferencias en la expresión dependientes de la edad. Este trabajo establece un marco validado para futuros estudios de expresión génica en sangre de cuernas, crucial para entender la biología regenerativa de las mismas.
El Capítulo II explora la influencia del entorno social, en particular el nivel de competencia intrasexual, sobre la expresión de genes implicados en la biosíntesis de catecolaminas, dopamina ß-hidroxilasa (DBH) y tirosina hidroxilasa (TH), esenciales en la producción de noradrenalina. La DVP, una señal sexual visual y química, muestra plasticidad en función de la estructura poblacional y la presión competitiva. Se analizaron muestras de machos procedentes de poblaciones con alta competencia y baja competencia. Los resultados muestran un incremento de DBH y TH en individuos de ambientes de alta competencia, lo que sugiere una respuesta molecular plástica al contexto social. Se observaron niveles más bajos de dopamina en los machos de alta competencia. Se detectó "splicing" alternativo en el gen TH, aunque no fue diferencial entre ambientes sociales.
Estos hallazgos apoyan la hipótesis de que la expresión génica de los caracteres sexuales en el ciervo no es estática, sino que está modulada de forma plástica por estímulos sociales, emergiendo DBH como un biomarcador potencial de inversión reproductiva.
El Capítulo III presenta un análisis proteómico de la DVP, una señal sexual bimodal con componentes tanto visuales como olfativos. Mediante espectrometría de masas, se identificaron proteínas extraídas de muestras de pelo de la DVP, revelando perfiles proteicos diferenciales entre sexos y entre contextos de competencia social. Utilizando un enfoque proteómico tipo shotgun, se identificaron proteínas relacionadas con la comunicación química, la respuesta al estrés y la función inmune, lo que indica su posible papel en la señalización sexual. Es relevante la presencia de proteínas específicas en el pelo de la DVP, ya que podrían transmitir información sobre la condición, el estatus o la capacidad reproductiva del individuo, influyendo en la elección de pareja y en las interacciones intrasexual. En conjunto, se demuestra que la expresión génica y la composición proteica de los caracteres seleccionados sexualmente en el ciervo son altamente plásticos y responden a las presiones del entorno social. Los resultados tienen implicaciones en biología evolutiva, gestión de fauna silvestre y estrategias de conservación, especialmente en el contexto de las dinámica poblacionales.
