1

Genetyczne mechanizmy determinacji płci

Rodzaje płci

• płeć genetyczna (gen determinujący płeć)• płeć chromosomowa (chromosomy płci)• płeć chromatynowa (chromatyna płciowa)• płeć gonadalna (jądra lub jajniki)• płeć fenotypowa (zewn. narządy płciowe)

2

Determinacja płci

Determinacja płci

Typ Samiec Samica Występuje u:

Drosophila XY XX Ssaki, D.melanogaster

Abraxas XX(ZZ) XY(ZW) Gady, ryby,ptaki

Fumea XX X0 Owady

Protenor X0 XX Owady

Apis n 2n pszczoła

3

Determinacja płci u ssaków

Determinacja płci u ptaków

4

Determinacja płci u muchy owocowej

Determinacja płci u muchy owocowej

5

Determinacja płci u muchy owocowej

Determinacja płci u gadów

6

Rozwój układu rozrodczego u ssaków

Rozwój układu rozrodczego u ssaków

7

Przekształcenia gonady

Chromosomy X i Y u ssaków

8

Geny na chromosomie Y

• GM-CSF - czynnik stymulujący granulocyty (PAR)• XGR - regulacja ekspresji antygenów Xg krwi (PAR)• MIC2 - antygeny grupowe krwi (PAR)• SRY - gen determinacji płci (223 aminokwasy – 80 zakonserwowoanych)• RPS4 - białka małej podjednostki rybosomu• ZFY - czynnik transkrypcji Y• TSPY - białko spermatydy• CENTROMER• AZF - region odpowiedzialny za spermatogenezę• AMGL-Y - homolog Y genu amelogeniny• YK1 - homolog genu zespołu Kalmana-Monsiera• H-Y - antygen H-Y (czynnik zgodności tkankowej)

Gen SRY

9

Gen SRY

Samica Samiec

Homologia sekwencji SRY

10

Homologia sekwencji SRY

gonada

SRY (WT1, SF1, SOX9)

jądro

MIF

testosteron

Mechanizm działania genu SRY

Mysz – 11 dzień

11

Kom. podporowe Kom. sterydogenne

Kom. Sertoliego Kom. Leydiga

SRY

MIF testosteron

MIF testosteron

Zanik przewodów Milleradających pocz ątek jajowodowi, macicy i pochwie

Rozwój nasieniowodów, prącia, moszny

12

Wpływ MIF i testosteronu

MIF

Dihydrotestosteron

Rozwój układu rozrodczego u ssaków

13

SRY jako nadrzędny gen determinacji płci

Zaburzenia determinacji płci

14

Aberracje chromosomowe

Zespół feminizujacych jąder

• Występuje u osobników o męskiej płci genetycznej z prawidłowym genem SRY.

• Wywołany przez mutację w genie receptora testosteronu prowadzącej do jego unieczynnienia.

• Testosteron produkowany przez jądra nie powoduje rozwoju męskich narządów rozrodczych: najądrzy, nasieniowodów, prącia i moszny.

• Jądra występują w jamie brzusznej.

• Organizm rozwija się w kierunku osobnika żeńskiego.

• Produkowany przez jądra MIF doprowadza do zaniku przewodu Mullera, a więc nie rozwijają się jajowody, macica i pochwa.

• Osobnik jest fenotypowo samicą, jednak w jamie brzusznej znjadują się jądra, zas brak wewnętrznych narządów plciowy. Wystepuje tylko ślepo zakończony przedsionek pochwy.

15

Pseudohermafrodytyzm

• Wystepują jądra i meskie narządy rozrodcze, jednak wystepują również jajowody, macica i pochwa.

• Spowodowany brakiem czynnika MIF, albo nieprawidłowym działaniem receptora dla tego czynnika.

• Testosteron produkowany przez jądra powoduje rozwój męskiego układu rozrodczego.

• Brak działania MIF blokuje zanik przewodu Mullera, a więc rozwijają się jajowody i macica.

Frymartynizm

16

Interseksualizm

jądro jajnik

Często powodowany duplikacją genu DAX1 u osobników o kariotypie XY. Produkt genu DAX1 konkuruje z produktem genu SRY przy wiązaniu się z promotorami wielu genów.

Zaburzenia rozwojowe zewnętrznych narządów płciowych

17

Zaburzenia rozwojowe zewnętrznych narządów płciowych