WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 |

экспрессии этого гена до 13-го дня эмбрионального развития в примитивной зародышевой соединиТолько HMG-бокс является консервативной чательной ткани (мезенхиме), его рассматривают как стью гена SRY. Способность связываться с ДНК, а модификатор влияния SRY на экспрессию MIS, также специфическая локализация белкового просвоеобразный ограничитель рамок его активности в дукта в ядре также определяются этим доменом. За раннем эмбриогенезе.

пределами этой последовательности наблюдается существенное различие между гомологами SRY даИсследование более 100 случаев XX индивидууже у близких видов. Человеческий SRY-ген имеет мов, являющихся фенотипическими мужчинами, небольшой размер, не содержит интронов (вставок, но не обнаруживающих присутствия гена SRY, занепосредственно не определяющих первичную ставило предположить существование рецессивноструктуру белкового продукта) и кодирует белок го гена Z. Продукт этого гена является отрицательразмером 204 аминокислотных остатка. Его мышиным регулятором развития тестисов: в норме ный гомолог содержит уже 395 аминокислот и в нем функционирует у самок, а у самцов его активность 58 остатков на конце N, терминальном к HMG-бокблокируется геном SRY. Предполагается и сущестсу, а не два, как у человека. Обращается внимание и вование аллели Zi, нечувствительной к такому пона быструю межвидовую дивергенцию аминокисдавлению (супрессии).

лотных остатков этого белка и практическое отсутНедавно был изолирован ген DAX1, локализоствие инутривидовой вариации.

ванный на участке Xp21, кодирующий ядерный реSRY – один из членов большого семейства генов цептор – молекулярный комплекс на поверхности (более 20 членов), получившего название SOX (SRY клетки, способный распознавать химические групtype HMG box). Для этого семейства характерна пировки и молекулы. При дупликации он, возможтканеспецифическая экспрессия в раннем эмбрио- но, вызывает зависимую от дозы реверсию мужского генезе. Sox1, Sox2 и Х-хромосомный Sox3 активны пола к женскому (DSS-мутация). Предполагается, при развитии нервной системы. Sox4 работает как что DAX1 чувствителен к гормонам и в увеличенной, ‹1, дозе способен преодолеть сигнал SRY и сдвигать и ZFY-генов. Сходная ситуация описана и примеразвитие гонад в направлении яичника. Этот ген нительно к довольно частому (0,1–0,6%) появлерассматривается как реликт более примитивной Х- нию интерсексов у свиней.

хромосомной системы детерминации пола. КодиСледовательно, активность TDF-SRY является руемый им рецептор родствен стероидогенному недостаточным условием появления семенников из фактору SF1, экспрессия которого отмечена в непотенциально бисексуальных прогонад у млекопидифференцированной прогонаде у мышей. Мутатающих. Для появления клеток Сертоли, семявыции по SF1-гену могут приводить к отсутствию гоносящих канальцев, клеток Лейдига и т.д. требуется над у обоих полов. Предполагается и его участие в его взаимодействие со многими аутосомальными и контроле активности гена антимюллеровского горХ-хромосомными факторами, детали которых еще мона (MIS) в клетках Сертоли.

только предстоит понять. Некоторое представление Наличием особого аутосомного гена Tda1b, пред- о возможных дополнительных генетических фактоположительно сцепленного с хромосомами 2 или 4 рах контроля первичной детерминации пола и их и взаимодействующего с TDF, объясняют появле- взаимодействии дает табл. 2.

ние овотестиса или яичника у мышей с кариотипом XY. Феномен наблюдается в том случае, когда YY- хромосома M.m. domesticus (или poschiavinus) – Детерминация пола – сложный многокомпоYDOM попадает в геном с аутосомами M.m. musculus.

нентный процесс, для его понимания нужно реОбычно в таких скрещиваниях используются самки шить множество вопросов. Один из них – биологоC57BL/CJ (B6). Степень выраженности этого фегенетическая значимость Y-хромосомы. Для этой номена зависит от типа YDOM-хромосомы. Интересгоносомы характерны специфические черты, резко но, что в присутствии трансгена, содержащего алотличающие ее от других хромосом набора: 1) обедлель гена SRY из M.m. musculus, у таких гибридов ненность генами; 2) обогащенность повторяющиразвиваются исключительно тестисы. В каждом из мися блоками нуклеотидов, и в частности многоисследуемых подвидов обнаружены различия, касакратно тандемно повторяющими (сателлитной ющиеся размера продукта гена Sry и пучка тринукДНК). Присутствие значительных гетерохроматилеотидов в его участке, кодирующем богатый гистиновых районов; 3) наличие области гомологии с Хдиновыми и глютаминовыми остатками С-концевой хромосомой – псевдоаутосомальной области домен. Удалось продемонстрировать, что ген Sry (PAR).

экспрессируется нормально у особей с генотипом B6YDOM, хотя и инактивируется несколько позднее. Y-хромосома, как правило, невелика – 2–3% Экспрессия же других генов, связанных с появле- гаплоидного генома. Тем не менее кодирующей нием тестисов (MIS, P450-ароматаза, 17( )-гидро- способности ее ДНК у Homo sapiens достаточно по лаза), задержана в овотестисах или отсутствует в крайней мере для нескольких тысяч генов. Однако у яичниках. Авторы считают, что наблюдаемые эф- этого объекта в Y-хромосоме выявляется всего окофекты – результат каких-либо нарушений экспрес- ло 40 обогащенных ГЦ-парами так называемых сии генов, участвующих в определении пола на бо- ЦрГ-островков, обычно фланкирующих большинлее поздних этапах, чем Sry, например Tda1b. У ство генов. Реальный же список генетических мышей выявлена и другая аутосомная мутация – функций, связанных с этой хромосомой, вдвое Tas, расположенная в хромосоме 17, и ряд факторов меньше. Фенотипическое влияние этой хромосомы со сходным эффектом, приводящим к появлению у мышей ограничено весом тестисов, уровнем тесXY-самок и гермафродитов с овотестисами. тостерона, серологического H – Y-антигена, чувствительностью органов к андрогенам и сексуальКлонирован и локализован в участке Xq11-ным поведением. Обращает на себя внимание и ген рецептора андрогенов человека, ответственный тот факт, что большая часть генов этой хромосоза тестикулярную феминизацию (мутация Tfm), измы имеет X-хромосомные аналоги. Это касается и вестную для ряда объектов. Изучение наследования генов, непосредственно вовлекаемых в определеXY-синдрома реверсии пола у лошадей показало, ние пола: ZFX / ZFY, SOX3 / SRY, UBE1X / UBE1Y, что в такой передаче участвуют по крайней мере два SMCX/SMCY.



гена: основной полопределяющий и ген(или гены)модификатор. Четкого сцепления этих генов не ус- Велика в этой хромосоме и доля разнообразных тановлено. У самцов американских коккер-спание- повторов, включая и многократные. Нужно отмелей с XX-кариотипом также предлагается аутосом- тить, что большинство Y-хромосомных последованый ген – детерминатор инверсии пола. Описана тельностей гомологичны ДНК Х-хромосомы или аутосомная мутация Polled, приводящая у коз к по- аутосом и лишь часть из них строго уникальна. Неявлению тестикулярных тканей у особей с XX-ка- редко количественное преобладание в этой хромориотипом. Недавно сразу в двух лабораториях для соме некоторых семейств повторов. Наличие таких этого случая удалось исключить возможность Y- относительно специфических для Y-хромосомы хромосомных транслокаций или химеризма с помо- блоков нуклеотидов (например, известны Bkm-повщью молекулярной гибридизации с пробами SRY- торы) рассматривают иногда как специфический.. - Таблица 2. Гены, предположительно участвующие в детерминации пола у млекопитающих помимо SRY и ZFY Генетический фактор Участие в контроле детерминации пола Gpy Контролирует скорость роста эмбрионов и прогонад WT1 Влияет на развитие прогонады примерно на 9-й день эмбрионального развития. Связан с наследственными заболеваниями: опухоль Вильмса, синдром Дэнис–Драма Sox9 Содержит HMG-бокс. Ответствен за CD-синдром и аутосомальную инверсию пола. Экспрессируется до 13-го дня эмбрионального развития. Возможный модификатор влияния SRY на MIS-ген Z Отрицательный регулятор развития тестисов. В норме активен у самок, у самцов заблокирован работой SRY. Существует мутация Zi, нечувствительная к эффекту воздействия TDF-SRY DAX1 (DSS) Локализован в районе Хр21. В двойной дозе способен преодолевать эффект SRY и сдвигать развитие гонад в направлении яичника. Кодирует ядерный рецептор. Ответствен за дозозависимую реверсию пола Tda1b Предположительно связан с хромосомами 2-й и 4-й мыши. Приводит к появлению овотестисов у B6YDOM-гибридов Tas Аутосомная мутация на хромосоме 17 мышей, приводящая к появлению XY-самок MIS Ген антимюллеровского гормона, секретируется клетками Сертоли в ответ на активность SRY. Ингибирует развитие Мюллерова протока. Локализован на хромосоме 19 человека – р13,2–р13,Tfm(hAR) Ген рецептора андрогенов. У человека локализован на Х-хромосоме (Хр11-12). Вызывает тестикулярную феминизацию Гены сперматогенеза Известен ряд факторов: Spy, SMSY, UBE1Y, TSPY, YRRM, проявляющих такую активность и спермиогенеза SF1 Ген рецептора стероидных гидролаз. У человека предположительно локализован в участке 9q33.

Необходим для развития недифференцированной прогонады и регуляции активности MIS-гена в клетках Сертоли Od Гипотетический X-хромосомный или аутосомный ген, ответственный за дифференциацию прогонады в яичник и отрицательно регулируемый геном SRY инструмент ее конденсации в клеточном цикле или щийся) или склонный к исчезновению, имеет своедаже определения пола. го гомолога в Х-хромосоме, более консервативного и активного у обоих полов. Так, Sox3, предполагаеНаличие псевдоаутосомальных областей, обесмый X-хромосомный гомолог SRY, кодирует почти печивающих мейотическое спаривание и рекомбиидентичные продукты у человека, мыши и сумчатых, нацию, обычно рассматривается как необходимое условие фертильности. Интересно, что размер уча- экспрессируется в нервной системе обоих полов.

стка мейотического спаривания существенно длин- SRY быстро дивергирует и активен только в гонаднее PAR. У человека имеются два псевдоаутосомаль- ном бугорке. Этот Y-хромосомный ген подвергается ных района на вершине короткого (2,6 106 п.н.) и амплификации у многих мышей и крыс. Схема эводлинного (0,4 106 п.н.) плеч Х-хромосомы. Однако люции генов Y-хромосомы представлена на рис. 4.

только для первого из них установлены облигатный Таким образом Y-хромосома, единственная в геобмен в мейозе, наличие хиазм, влияние на ферноме млекопитающих, не работает непосредственно тильность. Сравнительный анализ указывает на суна реализацию фенотипа. Ее генетическая значиществование различия в генетическом содержании мость связана с преемственностью между поколениPAR у изученных видов (мышь, человек, приматы).

ями, в частности с контролем гаметогенеза, первичВысказано предположение о происхождении ной детерминацией пола. Жесткий отбор действует половых хромосом млекопитающих от предковой только на немногие ее гены, остальная ДНК более аутосомы в результате независимых циклов: добавпластична. Можно предположить связь между спеление – рекомбинация – деградация. PAR, по такой цификой детерминации и дифференциации пола и терминологии, представляет собой лишь как бы ререпродуктивной межвидовой изоляцией. Возможликт такого последнего добавления. Далее происхоно, быстрая дивергенция этой системы лежит в осдят деградация и потеря соответствующих Y-хромонове сформулированного еще в 1922 году Д. Халдасомных частей и инактивация Х-хромосомы. Все ном постулата о стерильности или отсутствии гены, представленные в Y-хромосоме, или имеют гетерогаметного пола при отдаленной гибридизареальную селективную ценность (SRY, ZFY, UBE1Y, YRRM, TSPY1, RSP4Y), или находятся на пути ис- ции. По крайней мере один их примеров вклада системы определения пола в феномен репродуктивчезновения (STS, KAL, AMEL, PBD, псевдогены).





Каждый Y-хромосомный ген, быстро дивергирую- ной изоляции – феминизация самцов у гибридов щий, амплифицирующийся (как бы размножаю- M. musculus и M. domesticus.

, ‹1, чие от таковых в тестисах, подвергающихся блоку мейоза и вхождению в сперматогенез. Далее опять ZNF ZFX важна роль кариотипа – присутствие двух Х-хромосом или Y-хромосомы.

Консерватизм гонадогенеза, наличие “древних” генов детерминации не отвергают, а скорее подразуUBE1 UBEX мевают радикальное изменение полопределяющей системы даже во время эволюции Eutheria. У млекопитающих реально существуют варианты определения пола без участия SRY-гена или Y-хромосомы.

Хромосомная инверсия пола в норме встречается у SOX3 SOXмногих видов (Myopus schisticolor, Acodon azazae, про X, Y X ZFY а SRY-млекопитающие Птицы ZW (доза Z) UBE1Y Рыбы Ящерицы SRY Y Тестис Рис. 4. Схема определения эволюции генов YТемпература хромосомы в связи с определением и дифференЗмеи ZW Черепахи Крокодилы циацией пола. Гены Sox3 и UBE1 принадлежали к консервативной части прогоносомы, ZNF – к более новой ее части. На постепенно деградируюб щей Y-хромосоме аллель Sox3 SRY приобГипоталамус ретает тестисопределяющие функции, а аллели UBE1 UBE1Y и ZNF ZNY – роль в сперматогенезе. Другие X-хромосомные гены на Y-хроПолопределяющий ДНК мосоме исчезли в результате мутаций, делеций и ген TDF LHRH т.д. Роль в сперматогенезе не панацея от потери – ген UBE1Y утерян у приматов, возможно, за счет выполнения его функций другими генами (SMCY, LH ДНК-связывающие YRRM и т.д.) молекулы LH-рецептор. ДНК Транскрипция гена Гонада ароматазы Первоначально Y-хромосома, очевидно, конТестостерон тролировала “гаметный пол” – гаметогенез и не быАроматаза ла связана с первичным определением пола, и тольЭстрадиол ко у позвоночных к ней приходит эта функция. Ее влияние особенно сильно у млекопитающих. В чаРис. 5. Возможные пути генетического контроля стности, предполагается, что такая специфическая гонадогенеза у позвоночных: а – предполагается Y-хромосомная система “придумана” специально наличие некоторого сходного многоэтапного медля обеспечения развития эмбрионов обоих полов в ханизма гонадогенеза и разнообразие генетичес“море материнских эстрогенов” – женских полокого контроля этого процесса в разных системавых гормонов. Прогонады у этих объектов успевают тических группах позвоночных.

этап гонадогенеза сделать выбор в пользу тестисов с помощью специ положительный контроль ального генетического блокирующего механизма еще до воздействия женских гормонов. Усиливается отрицательный контроль взаимосвязь гаметного и соматического пола. Направление дифференциации половых клеток на опб – гипотетический механизм температурного ваределенном этапе зависит не от их собственной хро- рианта определения пола (TSD). Этапы, взятые в рамки, предполагают температурочувствительмосомной конституции, а от окружения, созданного ность. LH и LHRH – люитенизирующий гормон и соматическими клетками гонад. В критический его релизинг – агент, положительно контролируюпренатальный (предродовой) период первичные щий синтез LH. Предполагаются полспецифичесполовые клетки в яичниках входят в мейоз в отли- кие различия по ДНК.. - Microtus cambrerae и др.) за счет генов-модифика- ниев, единственных потенциально тотипотентных торов Х-хромосомного, Y-хромосомного или ауто- (способных к дифференцировке по многих направсомного происхождения. Описаны даже фертиль- лениям) диплоидных клеток у взрослых млекопитаные кобылы с ХY-кариотипом. Для сумчатых ющих, – новый впечатляющий успех исследований характерна дифференциация мошонки, молочных в этом направлении.

желез, направляющей связки тестисов, влагалищного отростка еще до появления гонад. Развитие же Вольфова и Мюллерова протока, как и у всех высших зверей, находится под гормональным контро1. Мак-Ларен Э. Детерминация пола у млекопитающих лем. Для кенгуру отмечено практическое отсутствие // Онтогенез. 1993. Т. 24. С. 5–30.

X–Y-хромосомного спаривания, рекомбинация может быть ограничена только очень небольшой обла- 2. Тихомирова М.М. Детерминация и дифференциация пола у млекопитающих // Успехи соврем. генетики.

стью гомологии. Y-хромосома быковых избегает 1985. № 13. С. 173–201.

значительных блоков сателлитной ДНК и гетерохроматина, тем не менее является наиболее вариа3. Максимовский Л.Ф. Возможности направленного бельным элементом их кариотипа. ZW/ZZ-система воздействия на формирование соотношения полов у определения пола у птиц аналогична XX/XY-хро- животных // С.-х. биология. 1988. № 1. С. 10–19.

мосомному варианту млекопитающих. Гонадный 4. Мак-Ларен Э. Определение пола у млекопитающих.

пол у птиц можно переделать с помощью инъекции В сб.: Проблемы генетики и теория эволюции / Под ингибитора ароматазы, что невозможно у млекопиред. В.К. Шумного, А.О. Рувинского. Новосибирск:

тающих несмотря на сходство метаболизма стероиНаука, 1991. С. 115–124.

дов. Описаны виды рыб с хорошо дифференциро5. Попов Л.С., Рекеш А.И. Молекулярные механизмы ванными половыми хромосомами, обладающие регуляции пола у млекопитающих и проблемы фракспособностью преодоления генетического мехационирования сперматозоидов. М.: Изд-во ИАЭ, низма гонадогенеза при помощи факторов внеш1990.

ней среды.

Pages:     | 1 || 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.