Rana de uñas occidental

La rana de uñas occidental ( Xenopus tropicalis ) es una especie de rana de la familia Pipidae , también conocida como rana de uñas tropical . ^{[ 2 ]} Es la única especie del género Xenopus que tiene un genoma diploide . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Su genoma ha sido secuenciado, ^{[ 5 ] [ 6 ]} lo que la convierte en un organismo modelo significativo para la genética que complementa a la especie relacionada Xenopus laevis (la rana de uñas africana ), ^{[ 7 ]} un modelo vertebrado ampliamente utilizado para la biología del desarrollo . X. tropicalis también tiene varias ventajas sobre X. laevis en la investigación, como un tiempo de generación mucho más corto (<5 meses), un tamaño más pequeño ( 4–6 cm (1,6–2,4 pulgadas) de longitud corporal) y un mayor número de huevos por puesta . ^{[ 8 ]}  

Se encuentra en Benín , Burkina Faso , Camerún , Costa de Marfil , Guinea Ecuatorial , Gambia , Ghana , Guinea , Guinea-Bissau , Liberia , Nigeria , Senegal , Sierra Leona , Togo y posiblemente Malí . Sus hábitats naturales son bosques húmedos subtropicales o tropicales de tierras bajas , sabana húmeda , ríos , ríos intermitentes, pantanos , lagos de agua dulce, lagos de agua dulce intermitentes, marismas de agua dulce, marismas de agua dulce intermitentes, huertos rurales, antiguos bosques muy degradados, zonas de almacenamiento de agua, estanques , estanques de acuicultura y canales y acequias.

La rana de uñas occidental es una especie de tamaño mediano con un cuerpo algo aplanado y una longitud hocico-cloaca de 28 a 55 mm (1,1 a 2,2 pulgadas) , siendo las hembras más grandes que los machos. Los ojos son saltones y están situados en la parte superior de la cabeza, y hay un tentáculo corto justo debajo de cada ojo. Una hilera de tubérculos dérmicos sin pigmentar recorre el flanco desde justo detrás del ojo, y se cree que representan un órgano de la línea lateral . Las extremidades son cortas y robustas, y los pies, completamente palmeados, tienen garras córneas. La piel es finamente granular. La superficie dorsal varía de marrón claro a oscuro y tiene pequeñas manchas grises y negras. La superficie ventral es de color blanco mate o amarillento con algunas manchas oscuras. ^{[ 9 ]}  

La rana de uñas occidental es una especie acuática que se encuentra en la selva tropical de África Occidental, con una distribución que se extiende desde Senegal hasta Camerún y el este de Zaire. Generalmente se la considera una especie forestal que habita en arroyos de corriente lenta, pero también se la encuentra en charcas y estanques temporales en las sabanas del norte de Guinea y Sudán . ^{[ 9 ]}

En la estación seca, esta rana vive en arroyos poco profundos y se esconde bajo las raíces de los árboles, bajo piedras planas o en agujeros en la orilla del río. Se alimenta principalmente de lombrices, larvas de insectos y renacuajos. Cuando comienza la estación lluviosa, migra por el suelo del bosque durante la noche para encontrar charcas temporales. El desove puede tener lugar en charcas grandes con abundante vegetación, pero a veces también se encuentran renacuajos en charcas fangosas sin vegetación. Los huevos individuales pueden estar adheridos a las plantas o flotar. Los renacuajos tienen bocas anchas y carecen de mandíbulas, pero poseen largos tentáculos en el labio superior. Las aletas ventrales de sus colas son más anchas que las dorsales. Su color corporal suele ser naranja y la cola transparente, pero en lugares más oscuros puede ser negruzca. Los renacuajos se alimentan filtrando zooplancton del agua. En grandes masas de agua, pueden formar densos enjambres. La metamorfosis tiene lugar cuando los renacuajos miden aproximadamente 5 cm (2 pulgadas) de longitud. ^{[ 9 ]}  

La determinación del sexo en la gran mayoría de los anfibios está controlada por cromosomas sexuales homomórficos (morfológicamente indistinguibles) . ^{[ 10 ]} Como resultado de esta dificultad en la identificación de los cromosomas sexuales, solo una proporción relativamente pequeña de especies de anuros que han sido cariotipadas también han tenido sus cromosomas sexuales identificados. ^{[ 11 ]} De las especies del género Xenopus , todas tienen cromosomas sexuales homomórficos. ^{[ 11 ]} Además, el gen DM-W en el cromosoma W en algunas especies de Xenopus es el único gen determinante del sexo que se ha identificado en anfibios. ^{[ 11 ]} Este gen DM-W se identificó por primera vez en X. laevis , sin embargo, no se encuentra en X. tropicalis . ^{[ 11 ]} La experimentación que involucra individuos con sexo revertido, ginogénesis , triploides y cruces convencionales, ha determinado que X. tropicalis tiene tres cromosomas sexuales: Y, W y Z. ^{[ 11 ]} Estos tres cromosomas sexuales producen tres genotipos masculinos diferentes, YW, YZ y ZZ (todos son fenotípicamente idénticos) y dos genotipos femeninos diferentes, ZW y WW (todos son fenotípicamente idénticos). ^{[ 11 ]} Como resultado, la descendencia de X. tropicalis puede tener proporciones sexuales que difieren de la comúnmente conocida 1:1 que generalmente se encuentra en especies con solo dos cromosomas sexuales diferentes. Por ejemplo, la descendencia resultante de una hembra ZW y un macho YZ tendrá una proporción sexual de 1:3 hembras a machos y la descendencia resultante de una hembra WW y un macho ZZ será toda hembra. ^{[ 11 ]} Como resultado de este sistema de determinación del sexo, tanto los machos como las hembras de X. tropicalis pueden ser heterogaméticos u homogaméticos, lo cual es extremadamente raro en la naturaleza. ^{[ 11 ]} El mecanismo genético exacto y los alelos exactos que subyacen a este sistema aún no se conocen. ^{[ 12 ]} Una posible explicación es que el cromosoma W contiene un alelo determinante del sexo femenino cuya función no se encuentra en el cromosoma Z, mientras que el cromosoma Y contiene un alelo que actúa como regulador negativo y que es dominante sobre el alelo determinante del sexo femenino en el cromosoma W. ^{[ 12 ]}

Aunque X. tropicalis posee estos tres cromosomas sexuales, su frecuencia no se distribuye uniformemente entre las poblaciones de esta especie a lo largo de su área de distribución natural. El cromosoma Y se ha identificado en dos localidades de Ghana y en una cepa de laboratorio originaria de Nigeria, y se ha confirmado la existencia del cromosoma Z en individuos del oeste y este de Ghana. ^{[ 12 ]} Además, se ha encontrado que los tres cromosomas sexuales coexisten en poblaciones de X. tropicalis en Ghana y, potencialmente, también en otras partes de su área de distribución. ^{[ 12 ]} Asimismo, se considera que tener proporciones sexuales irregulares en la descendencia es generalmente desventajoso, por lo que aún se debate si la existencia de tres cromosomas sexuales en X. tropicalis es evolutivamente estable o un indicio de que la especie está experimentando una transición (renovación) de cromosomas sexuales. ^{[ 12 ]} Parece probable que la aparición del cromosoma Y sea el evento más reciente en la evolución de los cromosomas sexuales de esta especie. ^{[ 12 ]} Es posible que en el futuro la extinción del cromosoma Z provoque que el cromosoma W se transforme en un cromosoma X, lo que daría como resultado una especie con sexo determinado por un sistema XY . ^{[ 12 ]} También es posible que si el cromosoma Y se extinguiera, esta especie hubiera vuelto a utilizar un sistema ancestral ZW . ^{[ 12 ]}

La UICN cataloga a la rana de uñas occidental como de " Preocupación Menor " debido a su amplia distribución y a que es una especie adaptable que vive en diversos hábitats, y a que la tendencia poblacional parece ser estable. ^{[ 1 ]}

Véase también Xenopus#Organismo modelo para la investigación biológica

Los embriones y huevos de Xenopus son un sistema modelo popular para una amplia gama de investigaciones biomédicas. ^{[ 3 ] [ 13 ]} Este animal se utiliza ampliamente debido a su poderosa combinación de facilidad de experimentación y estrecha relación evolutiva con los humanos, al menos en comparación con muchos organismos modelo. ^{[ 13 ]}

A diferencia de su especie hermana X. laevis , X. tropicalis es diploide y tiene un tiempo de generación corto , lo que facilita los estudios genéticos. ^{[ 3 ]} Se ha secuenciado el genoma completo de X. tropicalis . ^{[ 5 ]} Esta especie tiene n=10 cromosomas. ^{[ 14 ]}

X. tropicalis posee tres genes de transferrina , todos ellos ortólogos cercanos de otros vertebrados. Se encuentran relativamente alejados de los cordados no vertebrados y presentan una amplia divergencia con respecto a los ortólogos de los protóstomos . ^{[ 15 ]}

Xenbase ^{[ 16 ]} es la base de datos de organismos modelo (MOD) tanto para Xenopus laevis como para Xenopus tropicalis . ^{[ 17 ]}

• Base de datos de organismos modelo Xenopus de Xenbase
• Visualiza el genoma de Xenopus en Ensembl.
• Visualice el ensamblaje del genoma xenTro7 en el navegador genómico de UCSC.