Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
эмбриона случайным образом. Если определенная Х-хромосома инактивируется,
она остается инактивированной и у других клеток. Отсюда следует, что
самки, гетерозиготные по генам Х-хромосомы, являются мозаиками: они
состоят из участков клеток, в которых происходит экспрессия разных
аллелей гетерозиготы. Именно на основе открытия этого мозаицизма и была
высказана гипотеза о том, что дозовая компенсация у млекопитающих
осуществляется путем инактивации Х-хромосом, а тельца Барра служат
цитологическим доказательством этой инактивации. Например, кошки с
черепаховой окраской, имеющие чередующиеся участки черной и желтой
шерсти, почти всегда бывают самками. Котята-самцы у матерей черепаховой
окраски бывают либо желтыми, либо черными, ген yellow coat (Cr),
определяющий желтую окраску шерсти, является аллелем гена black coat
(Св), определяющего черную окраску шерсти. Пятнистая черепаховая окраска
самок (генотип CY/CB) обусловлена случайной инактивацией Х-хромосом в
раннем периоде развития. Клеточные клоны-потомки клеток, в которых
инактивирована хромосома с геном Св, дают участки желтой шерсти, а те, в
которых инактивирована хромосома с геном Су,-участки черной шерсти.
Изредка встречаются самцы черепаховой окраски, они всегда обладают
хромосомным набором XXY и имеют одно тельце Барра в каждой из
соматических клеток.
Женщины, гетерозиготные по генам, сцепленным с полом, являются мозаиками.
Например, сцепленная с полом мутация эктодермальной дисплазии,
обусловливающая отсутствие зубов, вызывает мозаицизм у гетерозиготных по
ней женщин. У таких женщин на некоторых участках челюстей нет зубов; на
теле чередуются участки кожи с присутствием и отсутствием потовых желез
(рис. 17.20). Для женщин, гетерозиготных по сцепленному с полом гену
гемофилии, характерна высокая степень изменчивости по количеству
вырабатываемого организмом фактора свертываемости крови. Его количество
варьирует от 20% до 100% нормального и, возможно, определяется
случайностью инактивации Х-хромосомы в относительно небольшом числе
клеток, предшественников клеток крови.
Механизм инактивации Х-хромосом неясен. Нормальные ауто-сомные гены
окраски шерсти у мышей, транслоцированные в Х-хромо-сому, приобретают
способность к инактивации. Самцы, несущие такую Х-хромосому с
транслокацией и гомозиготные по аутосомному мутантному гену окраски,
имеют нормальную окраску шерсти благодаря активности транслоцированного
гена дикого типа. Однако шерсть самок, гетерозиготных по Х-хромосоме с
транслокацией, состоит из участков с нормальной и мутантной окраской.
Очевидно, аутосомный ген под-
17. Генетический анализ развития
277
Рис. 17.20. Три поколения женщин из одной семьи, гетерозиготных по
мутации, вызывающей ангидротическую эктодермальную дисплазию (две
последние женщины являются идентичными близнецами). У этих женщин
отдельные участки кожи (на рисунке выделены цветом), где аллель дикого
типа инактивирован, лишены потовых желез; остальная кожа, где
инактивирован мутантный аллель, является нормальной. (По Е. Novitski,
Human Genetics, Macmillan, New York, 1977.)
Мать
Дочь
Внучки-близнецы
вергается инактивации из-за своей локализации в другой хромосоме. Это
предполагает, что дозовая компенсация структурных генов у млекопитающих
не затрагивает регуляторные сайты, тесно сцепленные со структурными
генами Х-хромосомы. Напротив, Х-хромосома млекопитающих должна иметь один
(или более) сайтов, где инициируется инактивация. После осуществления
выбора хромосомы для инактивации конденсация этой хромосомы предупреждает
экспрессию всех присутствующих в ней генов.
Определение пола у млекопитающих
Развитие пола у млекопитающих-процесс, состоящий из двух этапов (рис.
17.21). Прежде всего хромосомный состав ядра определяет половую
дифференциацию гонад, которые развиваются либо в семенники (XY/2A), либо
в яичники (2Х/2А). Если образуются семенники, они выделяют гормон
тестостерон, циркулирующий по эмбриону и вызывающий развитие соматических
клеток по мужскому типу. Напротив, если образуются яичники, отсутствие
тестостерона приводит к тому, что клетки развиваются по женскому типу.
Целый ряд данных указывает на то, что образование семенников является
прямым результатом действия генов, расположенных в Y-xpo-мосоме. Прежде
всего как у мыши, так и у человека нерасхождение хромосом ведет к
появлению зигот ХО/2А (см. гл. 3), которые развиваются по женскому типу и
образуют яичники (у человека в этом случае яичники недоразвиты, что будет
обсуждаться ниже). С другой стороны, в результате нерасхождения
образуются также зиготы XXY/2A, которые развиваются по мужскому типу и
дают самцов, имеющих семенники
Экспрессия генетического материала
Ссм&пкжо" (вторшим) определение нот
Генетическое определение поле
Определение иола говед
пела
иродагшеиих клеток <
Первичное определение пола
Время
Рис. 17.21. Временная связь событий, связанных с определением пола у
млекопитающих. (По Me Carrey J.R., Abbott U.K., 1979. Adv. in Genet. 20,
