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Tesis Doctorales del MNCN
Protamines - Selection and function in
mammals
Lena Lüke
Director: Eduardo Roldán
Universidad Autónoma de Madrid
Noviembre 2015
Las protaminas son proteínas básicas localiza-
das en el núcleo espermático y tienen un papel
crucial en la reorganización y protección del
genoma paterno que tiene lugar en las fases fi-
nales de la formación de los espermatozoides.
Las alteraciones en la expresión génica de las
protaminas tienen un impacto importante sobre
la forma de la célula espermática, la fertilidad
masculina y la supervivencia embrionaria. Existe
gran variabilidad en los fenotipos de los esper-
matozoides de mamíferos. Se piensa que esta di-
versidad se ha producido principalmente como
resultado de la selección sexual postcópula (es
decir, la competición espermática y la elección
críptica de la hembra). Para comprender cómo
se ha desarrollado esta diversidad, es importante
entender los patrones selectivos comunes entre
especies y aquellos que son diferentes, así como
los cambios en los genes que son clave para la
formación y función de los espermatozoides. Se
ha propuesto que la evolución de los genes de
las protaminas se produce bajo la influencia de la
competición espermática.
Esta tesis doctoral se ha centrado por lo tanto
en un estudio evolutivo de relaciones genotipo-
fenotipo en mamíferos, examinando la evolución
de la secuencia y la regulación de las protaminas
y los cambios en el fenotipo de las cabezas de los
espermatozoides. Se realizaron análisis de genes de
protaminas y la evolución de las secuencias regula-
doras, así como de la expresión génica comparada
con el fin de mostrar la importancia de la función
de las protaminas en el tamaño y la forma de la
cabeza espermática. Se examinaron especies que
exhiben diferentes niveles de competición esper-
mática como modelos para estudiar las relaciones
entre la competición espermática y el fenotipo de
la cabeza de los espermatozoides. Los resultados
de este estudio son importantes para conocer
mejor la compleja interacción entre las fuerzas
selectivas que potencialmente pueden actuar so-
bre las secuencias de ADN y el fenotipo celular.
Las secuencias del gen y de los dominios regula-
dores se obtuvieron mediante técnicas estándar
de PCR así como PCR con desplazamiento sobre
el gen. Se empleó PCR cuantitativa para obtener
información sobre expresión génica. Los estudios
de asociación genotipo-fenotipo se desarrollaron
calculando el “ratio dN/dS desde base al extre-
mo” (ratio de tasas de substituciones no sinóni-
Los roedores difieren en los niveles de expresión de protaminas y esto influye en la forma de sus es-
permatozoides