Analysis of the determination of testis development in "Drosophila melanogaster"

Resumen

El sistema reproductor de Drosophila melanogaster es un sistema complejo, derivado de la fusión de dos estructuras diferentes, las gónadas y el disco genital, y que se forma durante la metamorfosis. En esta etapa, los derivados del disco genital migran hacia delante desde la parte más posterior de la pupa hasta el nivel del quinto segmento abdominal, donde se encuentran las gónadas. Investigaciones previas, utilizando principalmente métodos quirúrgicos, sugirieron que la comunicación entre estas dos estructuras (disco genital y gónadas) era necesaria para el correcto desarrollo del sistema reproductivo, pero la necesidad o no de cada una de ellas para el desarrollo de la otra ha sido un aspecto controvertido. Usando mutaciones y otros métodos genéticos para modificar la actividad génica, hemos estudiado la participación de diferentes genes y tejidos en el desarrollo de los testículos. Hemos demostrado que el disco genital evagina de forma autónoma e independiente de las gónadas, ya sea en machos o hembras, pero que los testículos necesitan el contacto del disco genital para alargarse y espiralizarse. El músculo liso, procedente de este disco, rodea los testículos, que se alargan en coordinación con la migración del tejido muscular. El desarrollo normal de los testículos y, al menos en algunos casos, la especificación autónoma del músculo liso, depende de la expresión de Abdominal-B, Sine Oculis 4 y Drop, de la activación de la vía de señalización de Notch y de que las células musculares sea de sexo masculino. Sin embargo, el desarrollo de los testículos también requieren información procedente del tejido adyacente, las Células Pigmentarias, que derivan del cuerpo graso y rodean al músculo. En estas Células Pigmentarias la vía Jun-quinasa está activa, y es necesaria para la especificación del músculo liso y la elongación de los testículos; como lo es también, así como ocurre en el músculo, la expresión de genes que determinan el sexo masculino. Localizados entre las Células Pigmentarias y los músculos, y entre las células musculares y las de la línea germinal, se encuentran componentes de la matriz extracelular, que también son necesarios para el correcto desarrollo de los testículos. Los defectos derivados del desarrollo de las Células Pigmentarias, la Matriz Extracelular o el músculo liso afectan a la fertilidad del individuo. Nuestro trabajo ha demostrado la importancia de diferentes genes y vías de señalización, actuando en músculos y Células Pigmentarias, para el desarrollo correcto del testículo y la fertilidad de los machos de Drosophila.