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Desde Geoff Parker señaló que la prevalencia de la competencia espermática en los insectos y sus implicaciones evolutivas 2, una oleada de estudios en Drosophila y otras especies han tratado de arrojar algo de luz sobre este fenómeno en muchos niveles diferentes. Algunos ejemplos de las áreas de interés han sido el estudio de la variación de las poblaciones naturales de 9,10, su arquitectura genética subyacente y la relevancia de los factores genéticos 11-14, y su papel en la coevolución entre los sexos 15,16 conducción. En D. hembras melanogaster, la capacidad limitada de los órganos de esperma de almacenamiento especializados, un par de espermateca y el receptáculo seminal 6,17, contribuye a la competencia de los espermatozoides de diferentes machos. Aproximadamente 1.500 espermatozoides se transfieren durante el apareamiento de la hembra, pero sólo ~ 500 pueden alojarse en los órganos mencionados 18,19. En el laboratorio, controlado, doble acoplamiento experimentalciones que implican un hombre de referencia y uno o más machos de interés se han utilizado ampliamente para evaluar la capacidad competitiva de espermatozoides 7,8.
Capacidad competitiva de esperma se calcula como la proporción de la progenie engendrado por el macho experimental en los experimentos de doble acoplamiento sobre la progenie total, es decir que a partir de tanto el grupo experimental y los machos de referencia. Capacidad competitiva de esperma comprende dos componentes, cada uno de ellos evaluado en un ensayo separado. En el ensayo de infracción, la capacidad del esperma masculino experimental para desplazar el esperma desde el primer macho, es decir, el macho de referencia, se evalúa. Por el contrario, en el ensayo de defensa, la capacidad del esperma masculino experimental para resistir el desplazamiento o para reducir el éxito de la fertilización de la esperma masculino referencia se evalúa. Dependiendo del tipo de ensayo, la defensa o ataque, la capacidad competitiva de espermatozoides se calcula a través de las puntuaciones de P1 o P2, respectivamente. P1 y P 2 sólo puede tomar valores entre 0 y 1. Los valores intermedios suelen interpretarse como evidencia indirecta de semen mezclado, lo que sugiere una situación fisiológica que implica la competencia de esperma directa. Siguiendo el mismo razonamiento, valores extremos pueden ser interpretados como evidencia de la fuerte diferencial de esperma capacidad competitiva. Los primeros estudios mostraron que P 2 en D. melanogaster es más de 0.8 aumentando a medida que el tiempo transcurrido entre los dos apareamientos alarga 7. Este mismo diseño experimental se ha utilizado en otras especies de Drosophila, P 2 siendo la estadística comúnmente utilizado en los estudios para evaluar la capacidad competitiva de esperma 20. Para la mayoría de las especies, los valores de P 2 de las cepas ensayadas es mayor que 0,6 21. Sin embargo, otros mecanismos no relacionados con la competencia directa entre los espermatozoides de diferentes machos pueden producir resultados idénticos (ver Discusión).
Dprogenie istinguishing engendrado por los primeros o segundos machos es posible mediante el uso de marcadores fácilmente identificables. En los primeros estudios, uno de los machos se irradió a dosis subletales de, por ejemplo, rayos-X de tal manera que prácticamente todos los óvulos fertilizados por el esperma irradiado no eclosionó 7. Posteriormente, las mutaciones que alteran la pigmentación de los ojos o la forma del ala han sido los marcadores más utilizados. Ejemplos de los primeros son las mutaciones de peso corporal (marrón) 9, cn (cinabrio) y 22 W (blanco) 23, mientras que la mutación Cy (rizado) 24 se corresponde con el segundo tipo de fenotipos; algunas de estas mutaciones se han combinado en el mismo individuo, por ejemplo, cn peso corporal. En menor medida, alozimas 25 y microsatélites 26,27 con patrones de herencia conocidos también se han utilizado.
El diseño experimental para probar las diferencias encapacidad competitiva de esperma se describe aquí sigue esencialmente el de Clark et al. 9. Los resultados derivados de estos experimentos dan información únicamente acerca de la paternidad diferencial de los tipos masculinos experimentales bajo escrutinio. Los ensayos, que también tienen en cuenta las diferencias después de la fertilización en la aptitud 14,28 y técnicas de visualización de esperma 24 permiten a las diferencias en P 1 o P (2) resultados sean interpretados como diferencias en la competencia espermática.
La figura 1 resume los fundamentos tanto de la infracción y los ensayos de defensa. Para ilustrar la logística del proceso, un experimento delito lleva a cabo en D. melanogaster 14 se explicará en detalle. Este ensayo delito en particular se utilizó para la prueba de un efecto mensurable de la familia de cadena intermedia dynein esperma específico multigénica (SDIC) de la capacidad competitiva de esperma. Todo el miembros de esta familia multigénica residen en tándem en el cromosoma X. Machos Knockout se generaron mediante la supresión de la agrupación NaDCC. Debido a que el segmento eliminado también incluye el gen esencial ala corta (SW) y el propósito del estudio fue evaluar la relevancia de NaDCC, los machos que llevan la deleción NaDCC-sw fueron rescatados por una copia transgénica de sw (simbolizado como P {sw} , que también llevó a un gen reportero mini-blanco) en el cromosoma 2. Mis ojos se utilizó como un marcador visible para la identificación de paternidad. Todas las moscas estaban en un mutante de fondo blanco con la excepción de los de la cepa Oregon-R, que se utilizaron como referencia los machos.