Proyecto Genómico de Medaka

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Durante la última década, la mayoría de organismos modelo, como ratones y humanos, han tenido sus genomas completamente secuenciados. Medaka (Oryzias latipes) es uno de los vertebrados del modelo que ha generado interés creciente en la genética del desarrollo, la genómica y la biología evolutiva y se ha convertido también en un sistema de prueba importante en estudios de ecotoxicología y carcinogénesis. En particular, la primera demostración de herencia ligado al cromosoma Y en una especie. La primera exitosa inversión del sexo en vertebrados y la identificación del gen que determina el macho, DMY, el equivalente a primer SRY. no-mamífero.
Se obtuvieron 648 Mb de secuencia genómica de otra cepa endogámica HNI. Hd-RR y HNI pertenecen a diferentes poblaciones aisladas de medaka en las zonas sur y norte, respectivamente, de Japón, y por lo tanto un alto grado de polimorfismo se espero. La alineación de estos dos genomas de medaka identifico alrededor de 16,4 millones de polimorfismos de nucleótido único (SNP), de los cuales 2.401 SNPs fueron asignadas genéticamente en cromosomas de medaka utilizando un panel de cruce entre HD-RR y HNI.

La inducción de la transcripción de c-fos en el cerebro de medaka (Oryzias latipes) en respuesta a los estímulos de apareamiento.

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Genes tempranos inmediatos, (IEGs) son útiles para el mapeo de las regiones activas del cerebro en diferente vertebrados. Aquí hemos identificado un gen homólogo de c-fos en medaka y se demostró que las cantidades de transcripciones de c-fos y proteínas en el cerebro medaka aumento en relación con un apareamiento artificialmente evocados, lo que sugiere que el gen homólogo tiene las características de IEGs, que se utilizan como marcadores de actividad neuronal. A continuación, la reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa cuantitativa reveló que comportamientos de apareo de la hembra aumento la regulación de la trascripción c_fos en algunas regiones del cerebro incluyendo
telencéfalo, tectum óptico, y el cerebelo. Además, se realizó la hibridación in situ con una sonda del intrón c-fos para detectar la síntesis de novo de los transcriptos de c-fos y confirmó la inducción de la transcripción de c-fos en estas regiones del cerebro después del apareamiento. Este es el primer informe de la inducción de IEG en respuesta a los estímulos de apareamiento de los peces teleósteos. Nuestros resultados indican que la expresión de c-fos se induce en respuesta a los estímulos del comportamiento en el cerebro de medaka y que c-fos de Medaka podría ser un marcador útil de la actividad neuronal.

Estructura, diversidad y patrones evolutivos de la expresión de genes de MHC de clase IIB en la carpa (Squalius cephalus), una especie de peces ciprí

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El polimorfismo del exón 2 de los genes DAB (complejo principal de histocompatibilidad [MHC] Clase IIb) fue investigado por primera vez en las especies de peces de agua dulce de ciprínidos, Squalius cephalus, en la amplia gama de su distribución en Europa. Se identificaron 111 diferentes variantes de MHC de clase II B en 15 poblaciones de carpa distribuidos desde Finlandia a España. El análisis de la secuencia mostró que muchos sitios de amino ácido estructuralmente importantes se conservan entre los tetrápodos también se conserva en la carpa. El análisis de la recombinación indicó que no juega un papel importante en la producción y el mantenimiento de la variación de los genes DAB analizados en el presente estudio. El exón 2 ha demostrado ser sometido a una intensa selección positiva. El análisis filogenético, y las secuencias de identidad sugieren la presencia de dos loci de clase II B (similar a DAB1 y similar a DAB3 ) en la carpa. Sin embargo, la presencia de tres variantes de la secuencia similar a DAB3 en varios individuos indica la duplicación del gen DAB3

Molecular clonamiento, caracterización y análisis de expresión de los genes TLR9, MyD88 y TRAF6 en carpa común ( Cyprinus carpio

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Inducción de vías inmune innatas es crítica para la defensa temprana del huésped, pero es limitado el entendimiento de cómo los peces teleósteos reconocen moléculas patógenas y activan esas vías. En mamíferos, las células del sistema inmune innato detecta estructuras moleculares patogénicas usando patrones de receptores de reconocimiento (PRRs). Funciones de TLR9 como un PRR que reconoce motivos CpG en DNA bacteriano y viral y MyD88 y TRAF6 requiere moléculas adaptadora para la señal de transducción. Aquí se reporta el aislamiento de la longitud total del cDNA, caracterización estructura y análisis de expresión de mRNA en tejidos de los genes ortólogos TLR9, MyD88 y TRAF6 en la carpa común. El marco de lectura abierto predice una codificada proteína de 1,064 amino acidos. Se encontró que los genes MyD88 y TRAF6 están duplicados en la carpa común. Ensayos de PCR cuantitativo de tiempo Real de los genes TLR9, MyD88a y b, y TRAF6ay b trascriptos de la carpa común indican que la expresión de mRNA varia entre tejidos. Expresión diferencial de copias duplicadas fueron encontradas para MyD88 y TRAF6 en carpa común en el tejido de musculo blanco y rojo, sugiriendo que paralogos pueden haber evolucionado y alcanzado una nueva función.

Caraterización molecular y patrón de expresión de tres genes de la zona pelucida en esturion chino (Acipenser sinensis)

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Esturión chino (Acipenser sinensis) es una especie en peligro de extinción y también un recurso importante para la industria de la acuicultura. cDNA de longitud completa de tres genes de la glicoproteína de la zona pelucida fueron clonados y secuenciados. Los nuevos genes fueron denominados AsZP3.1, AsZP3.2, and AsZP3.3. Presentaron 1,388 pares de base (bp), 1,288 y 1,290 bp en longitud respectivamente y que podría traducirse en proteínas con 440, 394, y 398 aminoácidos, respectivamente.

Análisis de RT-PCR indicaron que AsZP3.1 mostraron una amplia distribución tisular en los niveles de mRNA incluyendo el hígado, riñón, bazo, corazón, y el ovario, pero ARNm de AsZP3.2 AsZP3.3 se expresa exclusivamente en la gónada.
Los tres mRNAs de AsZP3 no se detectaron durante la embriogénesis y el desarrollo larval y, además, no se detectaron en las gónadas de 1 y 2 años de edad en los esturiones chinos. Los tres mRNAs de AsZP3 se detectaron en los testículos de los machos de 3 años de edad y en los ovarios, de 4 y 5 años de edad, los esturiones chinos de hembra.

Trucha arcoiris posee dos mRNA de hormona sensible a lipase que se expresan diferencialmente y son reguladas independientemente por el estado nutricio

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Peces teleósteos almacenan lípidos en varios tejidos como triacilglicerol (TG). Durante la demanda metabólica, TGs almacenados son hidrolizados por la hormona sensible a lipasa (HSL). En este estudio, fueron aislados dos distintos cDNA que codifican HSL, clonadas y secuenciadas desde tejido adiposo en trucha arcoíris. La longitud total de los cDNAs, designadas como HSL1 y HSL2, fue de 2562 y 2887 pares de base en longitud respectivamente y comparten un 82% de identidad nucleotídica.
Análisis filogenético sugiere que las dos HSLs derivan de genes parálogos que pueden haber surgido durante un evento de duplicación específica del genoma de teleósteos. PCR cuantitativa en tiempo real, reveló que el HSL1 y HSL2 son expresados diferencialmente, tanto en términos de distribución entre los tejidos, así como en términos de abundancia en los tejidos seleccionados juveniles de trucha.

Dimorfismo sexual en la expresión y actividad de la aromatasa en cebrero de poblaciones de trucha monosexo

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Los resultados indican que la expresión y actividad de la aromatasa del cerebro mostro un claro y significante patrón de dimorfismo sexual con mayores niveles en el cerebro de macho entre 35 y 53 días post fecundación (dpf) antes del tiempo de la diferenciación morfológica de las gónadas .
La expresión de una enzima clave que participan en la conversión de colesterol en los esteroides, el cyp11a1 (p450scc), así como los receptores de estrógenos también presentan dimorfismo sexual. El dimorfismo se perdió desde 56 dpf hacia adelante. Factores de transcripción tales como nr5a1b (sf1) y nrob1 (dax1) pero no oxl2a fue también mayor en machos que en hembras.

Estos resultados demuestran que, antes o durante el período inicial de la diferenciación gonadal morfológica, el cerebro presenta un claro dimorfismo sexual con respecto a la expresión y actividad de la aromatasa, así como de ciertas enzimas y factores que intervienen en la síntesis de esteroides como p450scc y sf1. Los resultados sugieren una mayor potencialidad para producir estrógenos por los cerebros de machos durante el tiempo de la diferenciación sexual.

Clonación y secuenciación de un homólogo vasa en la lubina (Dicentrarchus labrax): Distribuión deTejido y niveles de expresión de ARNm durante el desa

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Vasa es una proteína expresada principalmente en las células germinales y es conservada a través de los taxones. Sin embargo, las diferencias relacionadas con el sexo y las influencias ambientales sobre la expresión de vasa no se han documentado. Este estudio caracteriza el cDNA de un homólogo vasa en la lubina, Dicentrarchuslabrax, (sb-vasa), un pez gonocórico con influencias de la temperatura en gonadogenesis. El marco de lectura abierta de 1911 pb predijo una proteína de 637 amino ácidos con los ocho dominios conservados típica de las proteínas de Vasa. Las comparaciones de la secuencia de aminoácidos deducida con los de otros vertebrados e invertebrados revelaron la más alta homología (68-85%) con los de otros teleósteos. Vasa de lubina fue altamente expresado en las gónadas con poca o ninguna expresión en otros tejidos. Cuantificación en tiempo real ( RT-PCR) de la expresión temporal de sb-vasa desde desarrollo temprano a través de la diferenciación sexual mostró que los niveles de mRNA fueron altos en los huevos no fertilizados, disminuyó durante el desarrollo larvario y aumentó de nuevo durante el período de la proliferación de células germinales. La cría de peces en alta temperatura provocó un aumento mayor de los niveles de sb-vasa, reflejando probablemente el efecto de la temperatura sobre el crecimiento somático y gonadal.

Caraterización de secuencias y análisis filogenético de 5S ADN ribosomal en las especies de la familia Batrachoididae

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Secuencias de 5S ADN ribosomal (ADNr) fueron analizadas en cuatro especies pertenecientes a géneros diferentes de la familia de los peces Batrachoididae. Varias variantes de 5S ADNr en sus diferentes espaciadores no transcritos (NTSs) se encontraron y fueron agrupados en dos tipos principales. Dos especies mostraron dos tipos de 5S ADNr, mientras que las otras dos especies mostraron un solo tipo. Un tipo de NTS de Amphichthys cryptocentrus mostró un polimorfismo elevado debido a varia deleciones e inserciones, y el análisis filogenético mostro agrupaciones entre-especies de este tipo de NTS en Amphichthys cryptocentrus. Estos resultados sugieren una clara diferenciación en el modelo de la evolución 5S ADNr de estas cuatro especies de Batrachoididae, que parecen haber sido objeto de procesos de evolución concertada.

El cortisol está involucrado en la determinación del sexo dependiente de la temperatura en el lenguado japonés.

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En los vertebrados, el sexo se determina normalmente por el genotipo. Sin embargo, en los vertebrados poiquilotermos, incluyendo reptiles, anfibios y peces, la determinación del sexo está muy influenciado por factores ambientales, tales como la temperatura. El lenguado japones (Paralichthys olivaceus) es un pez teleósteo con un sistema de determinación de sexo XX / XY.

Sin embargo, el lenguado XX puede ser inducido a convertirse predominantemente, ya sea a hembras o machos fenotipicamente, por cría a 18 o 27 °C, respectivamente. Investigadores, han demostrado que el cortisol provoca el cambio de sexo de hembra a macho por la supresión directamente de la expresión del ARNm de cyp19a1 a través de la interferencia con la activación mediada por el AMPc y que metirapona (un inhibidor de la síntesis de cortisol) inhibe a 27 °C la inducida masculinización del lenguado XX. Por otra parte, las concentraciones de cortisol en juveniles críados a 27°C fueron significativamente mayores que los peces críados a 18° durante la diferenciación sexual. Estos resultados sugieren fuertemente que la masculinización por alta temperatura del agua es atribuible a la elevación de la concentración de cortisol durante la diferenciación del sexo gonadal en el lenguado.

Clonamiento molecular, análisis de expresión y caracterización del gen adenilosuccinato liasa de carpa hervibora(Ctenopharyngodon idella)

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Adenilosuccinato liasa (ADSL) es una enzima bifuncional que actúan en la síntesis de novo de purinas y el reciclado de nucleótidos de purina. Investigadores construyeron una biblioteca de cDNA de instetino de la carpa hervibora (Ctenophryngodon idella). La secuencia completa del cDNA, contiene un marco abierto de lectura de 1.446 pb codificando 482 aminoácidos.La secuencia de aminoacidos deducida comparte una lata homología con su contraparte de vertebrados, comparte 94% de similitud con el pez cebra, el 81% con rana africana, así como el pollo, el 77% con humanos y el 76% con el ratón. Esta secuencia genómica ADSL de carpa hervibora esta formado por 13 exones y 12 intrones y presenta 8.557 bp. Análisis cuantitativo de PCR en tiempo real reveló que la expresión más alta de nivel de ADSL de carpa hervibora se detectó en el músculo y la menor cantidad en agalla.

Mapeo cromosómico de elementos retrotansposable Rex1 y Rex3 en tres species de peces de la subfamilia Hypoptopomatinae (Teleostei, Siluriformes, Lori

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Los transposones y retrotransposones representan una gran porción del genoma eucariota. Estos elementos que se repiten se pueden definir como entidades genéticas capaces de auto-inserción en posiciones diferentes dentro del genoma modificando las funciones de los genes con los que están asociados. Investigadores aislaron, identificaron y mapearon las secuencias de elementos transponibles Rex1 y Rex3 presentes en los genomas de los peces de la familia Loricariidae. En todas las especies analizadas fue posible aislar secuencias parciales de Rex1 de 520 a 563 pb y secuencias parciales de Rex3 de 407 a 454 bp. En los experimentos de hibridación in situ realizado en 3 especies , Hisonotus leucofrenatus, Pseudotocinclus tietensis, and Parotocinclus maculicauda reveló que Rex1y Rex3 comparten similares patrón de dispersión y ambos se encuentran en todos los cromosomas de la 3 especies organizados en grupos pequeños y dispersos en todos los cromosomas, incluidas las regiones eucromática y heterocromáticas, aunque una mayor concentración fue observada en las regiones heterocromáticas de H. leucofrenatus. Los datos encontrados por los investigadores contradicen la mayor parte de la literatura que confirman que los elementos retrotranspones son preferentemente acumulado en las regiones de heterocromatina en los peces.

La especiación de peces ciprínidos poliploides, de la carpa común, carpín, carpa plateada derivados de genes Hox duplicados.

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Estudios recientes en la genómica comparativa han sugerido que una ronda de duplicación del genoma entero (3R) especifico en peces con aletas radiadas podría haber ocurrido alrededor de 226-316 Mya. La duplicación del genoma adicionales, específicamente en ciprínidos, puede haber ocurrido más recientemente, después de la divergencia de los teleósteos.
El calendario de este evento, sin embargo, se desconoce. Para abordar esta cuestión, investigadores secuenciaron los genes Hox de taxones representantes de la poliploidía de peces ciprínidos, la carpa común (Cyprinus carpio, 2n = 100), carpín (Carassius auratus auratus, 2n = 100) y carpín plata (C. auratus gibelio , 2n = 156), y luego las compararon con secuencias conocidas de la diploide peces ciprínidos, dorada hocico romo (amblycephala Megalobrama, 2n = 48).
Los resultados muestran la presencia de dos distintas Hox duplicados en los genomas de la carpa común y carpín. Tres distintas secuencias Hox, una de ellas a un ortólogos de los genes Hox en la carpa común y los otros dos homólogos de un gen Hox en carpín carpa, fueron aislados en carpín plata, lo que indica un posible origen híbrido de carpín plata de carpín y carpa común . La duplicación de genes que resulta en el origen del ancestro común de la carpa común y carpín probablemente que se produjo alrededor de 10.9-13.2 Mya.

La diversificación funcional y evolución de las proteínas anticongelantes del pez Antártico ( Lycodichthys dearborni)

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Investigadores combinaron técnicas moleculares y proteómicas para entender la evolución molecular y la diversidad de las proteínas anticongelante Tipo III, en un solo pez Antártico (Lycodichthys dearborni). Ellos encontraron que el screening de las etiquetas de secuencias expresadas (EST) reveló que al menos siete variantes diferentes de proteínas anticongelantes (AFP) son transcritas , que son en última instancia traducida a cinco isoformas de proteinas diferentes.

Polimorfismo del Complejo Mayor de Histocompatibilidad II y su asociación con resistencia/suceptibilidad a Vibrio anguillarum en lenguado japones

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En teleósteos, poco ha sido documentada la asociación entre polimorfismo del gen del Complejo Mayor de Histocompatibilidad II (MHC) y resitencia a enfermedades .

Resistencia contra V. anguillarum fue significativamente asociado con tres alelos, Paol-DAA*1301, Paol-DAA*1401 and Paol-DAA*2201. Aumento de la suceptibilidad a V. anguillarum fue significativamente asociado con alelos Paol-DAA*1001 y Paol-DAA*1501. Este estudio confirma la asociación entre alelos del gen MHC clase alfa II y resitencia a enfermedad o suceptibilidad a infección bacterial en lenguado japonés, y los marcadores de MHC relacionados a resitencia podrían ser usados para Asistencia por marcadores moleculares en selectivos cruzaminetos de lenguado.

Genómica comparativa identífica genes candidatos para resitencia de la anemia infecciosa en Salmo salar

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La anemia infecciosa del salmón (ISA) ha sido descrita como la fiebre aftosa de la cría del salmón.

Loci de rasgos cuantitativos (QTL) para la resistencia de la anemia infecciosa (ISA) ha sido mapeada por tres marcadores microsatelites sobre el grupo de ligamineto (LG) 8 (Cromosoma 15) en el mapa genético del Salmon Atlántico. Investigadores, sugieren que HIV-EP2/MBP-2 es un gen candidato muy fuerte asociado al QTL de la resistencia en ISAV en el salmón del Atlántico y es digno de estudio.

Contenido de ADN nuclear en Galaxias platei

Galaxias platei (Steindachner, 1898) es un pez endémico de Chile. Investigadores han determinado el contenido somático de ADN nuclear (valor 2C) de éste pez , presentando un valor 2C de 1,88+0,16 pg y su valor C es equivalente a 0,94 pg (921,2 pMb). Y es menor al valor documentado previamente para G. maculatus (C= 1,105 pg).

Eventos en la duplicación del genoma han dado lugar a una diversificación de la familia de genes CPT I en los peces

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La enzima, carnitina palmitoiltransferasa (CPT) I, es un regulador importante de la oxidación mitocondrial de ácidos grasos en los vertebrados. Numerosos eventos de duplicación del genoma a lo largo de la evolución han dado lugar a múltiples isoformas de esta enzima genéticamente y funcionalmente en peces. En trucha arcoiris , la presencia de cinco isoformas de CPT I sugieren repetir eventos de duplicación en peces óseos y salmónidos. Las cinco isoformas se expresan en la trucha a nivel de ARNm en el músculo esquelético, corazón, hígado, riñón e intestino. En general, el tejido muscular tenían niveles más altos de transcripción de la versión beta de las isoformas mientras que otros tejidos tenían niveles más altos de la alfa isoformas.

Expresión de dimorfismo sexual de dmrt1 en bacalao del Atlántico (Gadus morhua L.).

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El bacalao del Atlántico (Gadus morhua L.) es una especie prometedora en la acuicultura de agua fría, pero la maduración sexual temprana de los machos, en particular, es un problema importante en el cultivo de bacalao de hoy. Los estudios moleculares de dmrt1 se iniciaron para obtener conocimientos sobre la regulación del desarrollo de las gónadas, por primera vez en una especie del superorden Paracanthopterygii. El Dmrt1 de bacalao predijo 310 aminoácidos que contiene un dominio DM altamente conservado, incluyendo seis residuos de Cis probablemente implicadas en la formación de un motivo de dos dedos de zinc para la unión al ADN. El análisis de la expresión del tejido reveló que dmrt1 se expresa exclusivamente en las gónadas, y la señal se localiza en las células germinales en ambos sexos por medio de hibridación in situ. Expresión de dimorfismo sexual de dmrt1 se documentó mediante PCR cuantitativa con los más altos niveles de ARNm en los machos inmaduros correspondientes al inicio de la espermatogénesis. Aunque mucho menos expresado en el ovario, Dmrt1 pueden también desempeñar un papel en la ovogénesis.

Splicing alternativo en genoma de peces teleósteos

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Splicing alternativo es un mecanismo por el cúal la diversidad codificante de el genoma puede ser grandemente aumentada. Los resultados mostraron que la frecuencia de splicing alternativo fue más bajo en el altamente duplicado genoma del pez cebra (17% de los genes mapeados). El genoma compacto de pufferfish mostró la más alta ocurrencia de Slicing alternativo (~43% de genes mapeados). Una correlación inversa entre la frecuencia de Splicing alternativo y tamaño del genoma fue consistente a través de todas las especies analizadas (Danio rerio, Oryzias latipes, Gasterosteus aculeatus, and Takifugu rubripes).

Trucha transgénica podría revolucionar la acuicultura

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Investigadores inyectaron a huevos de trucha arcoiris tipos de ADN diseñados para inhibir la miostatina obteniendo truchas que desarrollaron entre un 15% y un 20% más de masa muscular que los peces comunes.

El genoma del pez cebra codifica aguaporinas funcionales

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Aguaporinas son proteínas integrales de membrana que facilitan el transporte de agua y solutos pequeños a través de las membranas celulares. La detección y el aislamiento de las transcripciones del genoma del pez cebra (Danio rerio) reveló dieciocho secuencias estructuralmente relacionadas con los cuatro subfamilias de acuaporinas de tetrápodos, es decir, aguaporinas (AQP0, -1 y -4), el agua y los transportadores de glicerol o aguaglyceroporinas (Glps; AQP3 y Aguaporina 7-10), un transportador de agua y urea (AQP8), y dos aguaporinas ortodoxos (AQP11 y -12).

Caracterización molecular de Cyp11a1 y Cyp11b1 y su perfil de expresión génica en pejerrey (Odontesthes bonariensis) durante el desarrollo gonadal

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Durante la ventana sensible a temperatura en el tronco de larvas de pejerrey no se observaron diferencias claras en la expresión de Cyp11a1 y Cyp11b1 . Sin embargo, en las gónadas aisladas tomadas de los peces criados en la temperatura de la producción de machos un claro aumento de Cyp11b1 se observó En estas gónadas también se confirmó las tendencias de los genes con expresión más alta en los machos (dmrt1, AMH) y hembras (cyp19a1a) como se describió anteriormente en los troncos de larvas de pejerrey. Los resultados mostraron que la expresión de Cyp11b1 fue positivamente asociada con la diferenciación morfológica de los testículos.

DMRT1 relacionado con la represión de la transcripción de la aromatasa, un posible mecanismo que favorecer la vía del macho en tilapia.

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Dmrt1 suprime la vía femenina por la represión de la transcripción del gen de la aromatasa y la producción de estrógeno en las gónadas de tilapia.