Molecular and functional characterization of the gonadal TGF-ß factors amh and GSDF: Insights into reproductive regulation in the european sea bass (Dicentrarchus Labrax)
- Autores: Alessia Mascoli
- Directores de la Tesis: Cinta Zapater Cardona (codir. tes.), Ana María Gómez Peris (codir. tes.), Juan Francisco Asturiano Nemesio (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2026
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Berta Sivan (presid.), François Chauvigné (secret.), Jean-Jacques Lareyre (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología de la Producción Animal por la Universitat Politècnica de València
- Materias:
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- Resumen
El control reproductivo es esencial para la domesticación de las especies acuícolas, ya que una regulación precisa de la gametogénesis permite obtener gametos y larvas de alta calidad y evitar fenómenos no deseados como la maduración precoz. Comprender los mecanismos endocrinos y paracrinos que regulan el desarrollo gonadal aporta conocimientos fundamentales y permite el desarrollo de herramientas para el control reproductivo en cautividad. En este contexto, la superfamilia TGF-ß constituye un eje central de la regulación reproductiva en vertebrados. Entre sus miembros, la hormona anti-mülleriana (Amh) y el factor derivado de células somáticas gonadales (Gsdf) desempeñan papeles clave en la diferenciación sexual y el desarrollo gonadal en teleósteos, aunque sus funciones, receptores y vías de señalización son poco conocidos.
Esta tesis incluye la caracterización molecular, celular y funcional de Amh y Gsdf en la lubina europea (Dicentrarchus labrax), un modelo relevante para la acuicultura mediterránea. Para ello se ha aplicado un enfoque multidisciplinar integrando estudios de expresión génica y localización proteica, ensayos funcionales in vitro e in vivo, análisis evolutivos y experimentos de transactivación. Los objetivos principales incluyeron: caracterizar la expresión de amh, amhr2 y los parálogos gsdf1 y gsdf2 durante el desarrollo gonadal; esclarecer la función de Amh en gametogénesis y esteroidogénesis; reconstruir la evolución de gsdf y de los receptores TGF-ß; analizar la regulación transcripcional de gsdf; y determinar las interacciones funcionales ligando-receptor.
Durante la diferenciación gonadal temprana, amh muestra una expresión gonadal 50 veces mayor en machos que en hembras. La proteína se localizó en testículos y ovarios adultos, confirmando su papel en ambos sexos, incluyendo la abundante presencia de Amh madura en ovarios post-vitelogénicos como forma bioactiva potencialmente circulante. Los ensayos funcionales revelaron un papel esteroidogénico no descrito previamente en teleósteos: la Amh potenció la acción de la Fsh en ovarios pre-vitelogénicos; y estimuló, in vitro e in vivo, la síntesis de andrógenos en testículos premeióticos. Además, la Amh de lubina estimuló la esteroidogénesis en testículos de medaka, mostrando conservación funcional entre especies.
Ensayos realizados en sistemas heterólogos han mostrado que la Amh señaliza a través de Amhr2 activando tanto la vía canónica Smad1/5/8 (vía Alk2/3) como una vía no canónica, cAMP/PKA. La inhibición farmacológica evidenció interacciones entre ambas rutas, proporcionando una base mecanística para sus efectos esteroidogénicos.
Se han identificado dos parálogos codificantes de Gsdf en lubina (gsdf1 y gsdf2), resultado de una duplicación independiente de la duplicación del genoma de los teleósteos. Sus patrones de expresión muestran dimorfismo sexual: gsdf1 predomina en testículos durante las fases iniciales de desarrollo, mientras que gsdf2 se expresa mayoritariamente en células foliculares ováricas. La regulación hormonal por Fsh, E2 y Amh, junto con la presencia de motivos reguladores en sus promotores, evidenció su integración en el control endocrino temprano de la gametogénesis.
Finalmente, la caracterización funcional de los receptores TGF-ß de lubina reveló una notable plasticidad en la formación de dímeros de receptores tipo I/II y en la activación de vías Smad1/5/8 o Smad2/3, subrayando la versatilidad de este sistema en la regulación gonadal.
