Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
Г. Зиготы, полученные при оплодотворении яйцеклеток, несущих Х-хромосому.
Поскольку в потомстве появляются самцы, несущие и не несущие мутацию Sxr,
и самки с фенотипом sex-reversed и нормальные, вначале было высказано
предположение об аутосомном доминантном наследовании этой мутации.
17. Генетический анализ развития
281
деление мужского пола является следствием наследования части Y-xpo-
мосомы, гибридизующейся с сателлитной ДНК змеи.
Какова бы ни была природа находящихся в Y-хромосоме генов, определяющих
мужской пол, они необходимы для того, чтобы недифференцированные гонады
эмбриона развивались как семенники, что является первым шагом в развитии
самца. В отсутствие процессов, вызывающих развитие семенников,
недифференцированная гонада развивается как яичник.
Зародышевые клетки возникают у раннего эмбриона в месте, удаленном от
зачатка, который дает начало самостоятельной гонаде-половой складке. Во
время раннего эмбриогенеза примордиальные клетки мигрируют к половой
складке, где они участвуют в образовании недифференцированной гонады.
После определения пола соматической гонады дифференцировка функциональных
ооцитов или сперматоцитов зависит от набора половых хромосом самих
зародышевых клеток. Хромосомный механизм дозовой компенсации играет
важную роль в диффе-ренцировке зародышевых клеток.
Как у человека, так и у мыши развитие нормального ооцита, вероятно,
требует наличия двух активных Х-хромосом. Либо в женских половых клетках
не происходит инактивации Х-хромосомы, либо инактивированная Х-хромосома
в ооцитах реактивируется. Как уже упоминалось, у человека зиготы ХО
развиваются по женскому типу, однако происходящий при этом аномальный
оогенез приводит к дегенерации яичников. У мыши зиготы с генотипом ХО
также развиваются как самки, и у молодых особей сначала происходит
нормальный оогенез, однако затем яичники дегенерируют. Таким образом, для
поддержания нормальной плодовистости самок, вероятно, необходимы две
активные Х-хромосомы.
Нормальный сперматогенез требует инактивации одной из Х-хромосом в
первичных сперматоцитах, где цитологически эта хромосома обнаруживается в
виде инертного тельца Барра. В сперматоцитах особей человека и мыши,
имеющих генотип XXY, или у мышей генотипа XX Sxr инактивируется только
одна из Х-хромосом, поэтому функционально активная сперма не образуется.
Очевидно, Х-хромосома несет один или более генов, экспрессия которых при
нормальном сперматогенезе должна отсутствовать.
Как отмечалось ранее и показано на рис. 17.21, развитие вторичных, или
соматических, половых признаков является следствием половой
дифференцировки гонад, что в свою очередь определяется набором половых
хромосом. Развивающиеся семенники выделяют тестостерон, гормональный
сигнал, вызывающий развитие по мужскому типу. В отсутствие этого сигнала
развитие происходит по женскому типу. Развитие по мужскому типу находится
под контролем единственного сцепленного с Х-хромосомой гена (7Jm +),
обусловливающего образование связывающегося с тестостероном белка,
который присутствует в цитоплазме всех клеток как у самцов, так и у
самок. Этот белок выполняет функцию регулятора, который активируется,
связывая тестостерон (молекулу-эффектор). Затем комплекс белок-
тестостерон входит в ядро и активирует гены, необходимые для
дифференцировки по мужскому типу. У нескольких видов, включая человека,
известна мутация гена TJm, вызывающая синдром, называемый тестикулярной
феминизацией. Клетки мутантных эмбрионов генотипа TJm[Y совершенно
нечувстви-
282
Экспрессия генетического материала
Рис. 17.24. Схема, показывающая роль тестостерона во вторичной половой
детерминации репродуктивных органов человека. Вольфов проток (мужской)
показан серым цветом, мюллеров проток (женский)-на рисунке имеет темный
цвет; мочеполовой синус, включающий мочевой пузырь и мочеиспускательный
канал- светлые. Два овальных образования-гонады; недифференцированные
гонады (пустые), яичники (заполненные мелкими кружками) и семенники
(содержащие канальца). (По Ohno S., 1971. Nature, 234, 134.)
XX или XY
XY + тестикулярная феминизация
тельны к маскулинизирующему действию тестостерона; вследствие этого все
внешние вторичные половые признаки зародыша развиваются не по мужскому, а
по женскому типу. Однако вместо яичников у таких особей развиваются
семенники, которые подавляют развитие фаллопиевых труб и матки,
секретируя другой мужской половой гормон, известный как %-фактор, что
приводит к появлению слепого влагалища (рис. 17.24).
17. Генетический анализ развития
283
Как и клетки XY, клетки XX продуцируют рецептор тестостерона и способны
реагировать на присутствие этого гормона. Введение тестостерона в
зародыши генотипа XX или кастрированные зародыши XY вызывает развитие
всех внешних вторичных половых признаков самца. Однако вследствие
отсутствия х-фактора у таких эмбрионов развиваются как женские, так и
мужские половые пути, что приводит к гермафродитизму.
