В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 30
Текст из файла (страница 30)
86, а). У эмбрионов Хч-х/2А иХг2А имеющнсо'оно типе сдиг гсчненную Х-хромосому, число комплексных молекул уменьшено волос поэтому активация раннего промотора не происходит и ген ьх! не включается (Ряс 8 6 6) На следующих стадиях развития дрозофилы, при активации позднего праматерь ХХ: АА Х: АА Рис. 6.6. Включеннв гона .Ы нв рвнних стадиях Развития ярозофилы: о — у самка; й — у самцу. (Из; Ворр, !Э)!) Крухквмн обозннчень суммарно лродуктм генов в~в-а и н!в-Ь, флажками — лвоаукт гена он. Рг — Ранний лромотор гвнв Зх! 131 О гр рр лце кв хм= и,а н и=ненни зет р иервнминнеминнм 1 2 неФнчмнмй Феноген 2 3 и+%4 ' гдт-е е Пюаввилрыренцирцнм Паем'"м марерннцировн онов «взаимодейств ""лов (о) н самок(4 арозофилы, (Иж ж„ и да. Результаты лого взаимолействия зависят от соотношения Х!А Так у эмбрионов 2х/2А ген сх((е его составе экзоны 1, 2, 4-8) кодирует функционально полноцеииый белок Ол игрою очередь вступает во взаимодействие с геном гга, который в коишексе с прод)моиг гена по 2 обеспечивает образование специфической дмз самок РНК гена нузхб Продукт этого типа вовлекает в цепь формирования пола дрозофгмы еШе один Ни- К.
И не««о за «ет белковых прздуктов генов г(нхГ и (х на заключительных этзпзх янактивируются многие гены, которые могли бы репрессировать формированы(кнотипа самки (рис, йт) Напротив, у эмбрионов Х+ У(2Ав ходе образования первичнопз транскрипта ге- ив Ы вслед за экэзнав 1 и 2 счнгьевегся экзон 3, на котором последую шея трансляция заканчивается рз-за большого числа нгодяших в его состав стоп-кадров Юй, Усеченный пропупнвз ыг( обУсчовдиьаег спе мифическое считывание гена гга, в результате чего белок гп тоже окапывается нефункциональным. Эго собьпие опреде- 136 Чисть I.
ОйиНин,ннмьники ляет сразу лва момента в лстерм и ~ ип ~и и пола: ~ Л1и отсутствии функционалы юго продукта ви-гена не синтсзирусгся и полиоггешплй продукт гена гга 2, а кроме того, в этих условиях с ильтернатишюго ~ ~абора экзот юл ~ сна бхх считывается белок г)зхМ, ре~ ~рессирующий' развитие самок (см рис 8.7), В результате формируются особи с фенотипом самца. Целый ряд белков удрозофилы присущ особям одного пола и не синзезируется у другого.
Так, например, для самок характерно наличие специфическихх белков желтка и яйце вой оболочки (хориона). Таким образом, в каскад строго иерархических взаимодействий, определяющих дстсрминацию пола у дрозофилы, вовлечены гены, локализованные как на Х-хромосоме, так и на аутосомах. Последовательная активация либо репрессия этих ком~ юнентов каскада в значительной степени обеспечивается альтернативным сплайсингом первичных РНК-транскриптов. 8.4. ХРОМОСОМНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНО- ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНОЙ ДЕТЕРМИНАЦИИ ПОЛА У ЧЕЛОВЕКА Детер мина~ Гия пола у человека контролируется целым рядом генов, локализованных как па половых хромосомах, так и на аугосомах.
Чрезвычайно важно, что зачатки гонял у эмбриона (называемые половыми валиками) до шестинедельного возраста развивщотся как индифферентные, т.е, бипотенциальные образования. Первичные половые клетки (гоноциты), выявляемые у эмбриона с 14-го дня развития, мигрируют через энтодерму желточно го мешка в область будущих зачатков гон ад и в резул ьтате митотического деления формируют там пул половых клеток. Для начальных этапов развития гонады наличие вней гоноцитов не является строго обязательным; от и шичия или отсутствия первичных половых клеток не зависит также окончательная дифференцировка гонад по мужскому типу. Но завершенная дифференцировка яичников при отсутствии первичных половых клеток либо нарушена, либо вовсе не 1йэоисходит. Результатом первичной детерминации пола является формирование из недифференцированной ткани гонады либо яичек, либо яичников, причем и тот, и лругой процесс активно контролируется группой генов, кодирующих транскрипцио| и ~ ые факторы.
8.4.1. РОЛЬ 11-ХРОМОСОМЫ В ДЕТЕРМИНАЦИИ ПОЛА Решающую роль в становлении пола у человека, как и вообще у всех млекопитаюигих, и1рает Ъ'-хромосома: в случае ее отсутствия или отсутствия в ее составе детерм и~ ~ ирующих пол генов дальнейшая дифференцировка происходит по женскому луги ~ юзависимо от числа Х-хромосом, 132 Гпапи а (зпгтики пила У-хромосома человека 1рис. Кб) содержит всего лишь 1,6% ДНК ппиоидного генома, тем не менее к наспзящему времени на «сй' илснтифицированы 92 гена, характеризующихся голандрнчеекнм типом наследования.
Моноге<п<ые заболевания человека с усш<ювленным фактом прямой передачи признака от отца к сыну описаны в части П. Медицинская генетика. Из всей совокупности У-хромосомнь<х генов пока лишь для отдельных представителей выявлены те звенья формирования и функционирования мужской репродуктивной системы, которые детерминируются ими. Один из наиболее изученных генов У-хромосомы человека — локализован«ый в дистальной части ее короткого плеча <Ур11,31-32), однокопийный ген ХЯУ (от англ, зех<(е(егт(п(пх геа(оп у), Известно, что длина этого гена — 1 т.п.н., он не содержит интронных последовательностей, в его составе есть ур<нзг трн+з<,, Вяу тр< нг ГВРУ тр< и< тц< и< тцпчг< цара) ЦВРВУ РВУ тц«гг< тц< нггг тциьггз тцпьгз ЯВМУ1 ЯВМУВ ВАЕ ЗРЯ У/0АЕ2 Гетерохромагиноааа область — РАЯ2 СгС-богатая промоторная область длиной 310 п.н.
и открытая Рис. 8.8. Схема У-хромосомы. (По: ОепВапК рамка считывания из 612 п.н. Ген 2003) ХА У млекопитающих кодирует белок (транскрипционнь<й фактор из 204 аминокислот), который имеет ДНК-связывающий домен с консервагивнь<м участком из 79 аминокислотных остатков. Этот участок, так называемый НМ<г-бокс (от англ, l<(л(< тпБ(1иу егаир), может специфически связываться с регуляторными последовательностями ДНК (в частности, в области промоторов генов, детерминирующих половую дифференцировку), что вызывает изгиб молекулы.
Такие изменения, происходящие в сайтах, являющихся мишенями для Хй К облегчают связывание транскрипционных регуляторов в непосредственноо прилегающих областях. Пока точно не установлены гены, транскрипция которых регулируется Хй У, достоверно известно лишь, что распознающий его сайт есть в «ромоторе гена АМН (от англ. ип(1-ти(1епап (<оппопе). Эксг<ериментально показано, что именно ген ХАГитраетрольтесгис-определяю<цего фактора тРг (от англ.
(ез((х-((е(егтттх~ас(ог). У человека его экспрессия обнаруживается уже на стадии зиготы, у мыши — на 10,5 день после оплодотворения. Ген !лоно Ю. Йн««ника иола Ь| ~ И"Т1 (от англ. ъИ1т 'з !итог-алноснпнч1 хет 1), каргированный в коротком плече хромосомы 1 ! в покусе р! 3, состоит из йй экзопов и кодирует ! 6 основных изо- ~)юрм белка. )4'Т1 рсчулирует транскрипцию на разных уровнях, действуя либо как активатор, либо как коактиватор, либо как репрессор.
Показано, что ген )4'Т1 необходим на ранней, бипотенциальной стадии дифференцировки гонад: его экспрессия обнаруженадо стадии активации гена Х)!у. Мыши с «выключенным» геном )4'Т1 нежизнеспособны, при аутопсии у них установлено отсутствие и почек, и гонад. Для ранних этапов половой дифференцировки чрезвычайно важна и экспрессия гена ЕТМ!. Это подтверждается экспериментальными данными на модельных животных. Последствия выпадения его функции у мышей те же, что и двя гена И~Т1. Что касается генов Хг! и САТА4, то, согласно современным представлениям, их действие — важный этап вторичной половой детерминации. 8.5.
ВТОРИЧНАЯ ДЕТЕРМИНА4ИЯ ПОЛА У ЧЕЛОВЕКА Описанные выше процессы приводят к тому, что гонады эмбриона, начиная с шестинедельного возраста, дифференцируются по полу, что подтверждено гистологически. ЗЕм не менее, этого еще недостаточно для развития женского или мужского фенотипа. Вторичная детерминация пола обусловлена гормонами, которые вырабатывают яичники и яички. До начала половой дифференцировки, на стадии индифферентных гонад, выводящая система эмбриона представлена двумя типами протоков: вольфовыми и мюллеровыми, происходящими из первичной почки, закладка которой относится к 3 — 4 неделе эмбрионального развития (рис. 8.9, а).
При развитии эмбриона женского пола мюллеровы протоки преобразуются в фаллопиевы трубы, матку и верхнюю треть влагалища, а вольфовы — атрофируются. При развитии эмбриона мужского пола имеют место обратные события: редуцируются мюллеровы протоки, а из вольфовых формируются семенные протоки и семенные пузырьки. Зачатки наружных половых органов начинают обособляться на пятой неделе эмбриогенеза, проходя сначала недифференцированную стадию, по строению достаточно близкую к женским половым органам, Детерминирующим началом развития мужского фенотипа являются два гормона: анти мюллеров и тестостерон. Аитимюллеров гормон (АМН), или М)Б-фактор (от англ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
