1625913253-370a6a284fd588d5bd80fe1fe3f74362 (840067), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Такие генотипы возникают в результате нерасхождения половых хромосом,что приводит к нарушению развития (например, синдромКлайнфельтера (XXY).Нерасхождение хромосом изучаются как в мейозе, так и в митозе. Нерасхождениеможет быть следствием физического сцепления Х- хромосом, в таком случаенерасхождение имеет место в 100% случаев.Всем млекопитающим мужского пола,включая человека, свойственен так называемый H-Y антиген, находящийся наповерхности клеток, несущих Y- хромосому.
Единственной функцией его считаетсядифференцировка гонад. Вторичные половые признаки развиваются под влияниемстероидных гормонов, вырабатываемых гонадами. Развитие мужских вторичныхполовых признаков контролирует тестостерон, воздействующий на все клеткиорганизма, включая клетки гонад. Мутация всего одного Х-хромосомы, кодирующегобелок-рецептор тестостерона, приводит к синдрому тестикумерной фелинизацииособей XY.Клетки-мутанты не чувствительны в действию тестостерона, в результатечего взрослый организм приобретает черты, характерные для женского пола. При этомвнутренние половые органы оказываются недоразвитыми и такие особи полностьюстерильные.
Таким образом, в определении и дифференцировке пола млекопитающих ичеловека взаимодействуют хромосомный и генный механизмы.Несмотря на то, чтоженщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины - только одну, экспрессия генов Ххромосомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов. Это объясняется тем,что у женщин в каждой клетке полностью инактивирована одна Х-хромосома (тельцеБарра), о чем уже было сказано выше. Х-хромосома инактивируется на ранней стадииэмбрионального развития, соответствующей времени имплантации.
при этом в разныхклетках отцовская и материнская Х-хромосомы выключаются случайно. Состояниеинактивации даннойХ-хромосомы наследуется в ряду клеточных делений. Такимобразом, женские особи, гетерозиготные по генам половых хромосом, представляютсобой мозаики(пример, черепаховые кошки).Таким образом, пол человека представляетсобой менделирующий признак, наследуемый по принципу обратного(анализирующего) скрещивания.Гетерозиготой оказывается гетерогаметный пол (XY),который скрещивается с рецессивной гомозиготой, представленной гомогаметнымполом (XX).
В результате в природе обнаруживается наследственная дифференцировкаорганизмов на мужской и женский пол и устойчивое сокращение во всех поколенияхколичественного равенства полов.23. Молекулярный механизм определения пола у человека.Х-Хр кодирует множество генов, которые у самок в двойной дозе, а у самцов – водинарной.Существуют гены, белковые продукты кот явл управляющ сигналами для дргенов и синтезируются в считанном количестве молекул. Изменение их дозы можетиметь критические последствия для организма. Изменение дозы генов в половыххромосомах должно быть как-то скомпенсировано. Для этого эволюцией быливыработаны механизмы дозовой компенсации.
Дозовая компенсация у дрозоф:Удрозоф единственная Х-хромосома самца вдвое более трансркипционно активна, чемостальные хромосомы. Как сейчас известно, у самцов с ней связыватся комплексдозовой компенсации, MSL-комплекс .Он состоит из 6 белков (MSL-1, MSL-2, MSL-3,MLE, MOF и JIL-1) и двух некодирующих РНК – roX1 и roX2.MSL-комплекс начинаетсобираться на Х-хр с генов roХ РНК, которые выполняют роль затравок.
Перенесениеих на аутосому приводит к тому, что комплекс начинает собираться на этой аутосоме.Затем он распространяется на некие центры связывания MSL-комплекса (chromatinentry sites, CES). На Х-хромосоме находится около 150 таких центров связывания.
Всеони – это GA богатые последовательности. Однако на Х хромосоме такихпоследовательностей всего в 1,8 раз больше, чем в аутосомах. По-видимому, чтобы онибыли сайтами связывания комплекса, нужно их расположение в 3’ области генов,которые транскрибируются, то есть обогащены особым образом триметилированнымгистоном Н3. Работает MSL комплекс, по-видимому, за счет модификации коровыхгистонов посредством присоединения к ним анионов (ацетильных и фосфатных групп),прежде всего вышеупомянутого ацетилирования гистона Н4. что уменьшает ихсродство к ДНК и разрыхляет хроматин.
Активность некоторых генов повышаетсяменьше, чем вдвое, а некоторых вообще не повышается.MSL-комплекс у дрозофраспространяется на все эти три плеча, однако около 10% концевой части новойполовой хромосомы Х2 еще не связывает комплекс.Дозовая компенсация крайневажна, поскольку мутации по вовлеченным в нее генам являются леталями,ограниченными полом – нуль-мутации по генам белков, формирующих MSL-комплекс,летальны у самцов, а нуль-мутация по гену, препятствующему дозовой компенсации,Sxl – летальна у самок.
Однако по какой-то причине дозовая компенсация не найдена учешуекрылых. Количество транскриптов генов Z хромосомы у самок всегда вдвоебольше, чем у самцов.24. Дозовая компенсация у дрозофилы.одна из двух Х-хромосом выключается у самок. Вернее, выключается все Ххромосомы кроме одной, вне зависимости от пола. плотное образование в интерфазномядре «тельце Барра» .
«лишняя» Х-хромосома случайным образом инактивируется усамок; в честь нее инактивацию Х-хромосомы называют «лайонизацией». Тем самымкаждая самка оказывается не столько гетерозиготной по аллелям локусов,расположенных в Х-хромосоме, сколько мозаичной в отношении того, какой изаллелей работает. В их клетках случайным образом работает только одна из двухгомологичных Х-хромосом, полученных от отца или матери. Трехцветные кошки:Вэмбриональном развитии млекопитающих меланоциты мигрируют из нервногогребешка в клетки кожи.
Во многих случаях они не достигают противоположной,брюшной стороны эмбриона, и тогда брюшная сторона животного остается белой. Утрехцветных кошек чередущиеся пятна двух других цветов, рыжего и серого, этоклоны меланоцитов, в которых инактивированы разные Х-хромосомы, одна из которыхнесет функциональный, а другая аморфный аллель упоминавшегося ранее генарецептора к меланокортину, который у кошек находится в Х-хромосоме. У человека оннаходится в 16 хромосоме, а если бы, как у кошек, был в Х-хромосоме, то многие, аимено гетерозиготные, девушки были бы естественно мелированными.Пример стрехцветными кошками показывает нам обширные клоны, в которых работает одна ита же Х-хромосома. одна из Х-хромосома не инактивируется после каждого клеточногоделения de novo случайным образом, а инактивированное состояние возникаетоднократно на какой-то стадии развития и затем наследуется при репликациихромосом.
Такое наследование состояния в отношении транскрипционной активности вряду клеточных поколений, не связанное с изменением ДНК, называетсяэпигенетическим наследованием. Таким образом, инициация инактивации одной из Ххромосом есть один феномен, а эпигенетическое наследование такого состояния –другой феномен, и за них отвечают разные механизмы. у человека все лишние (сверхединственной) Х-хромосомы случайно инактивированы, чем достигается дозоваякомпенсация. Отчего же мы имеем синдромы Тернера и Кляйнфельтера, почемуженщины ХХХ в среднем выше? Заметим, впрочем, что в целом симптомы запределами репродуктивной сферы довольно незначительны. Более того, при всехособенностях описываемых фенотипов, мы явно наблюдаем прямую связь междуобщим количеством половых хромосом и ростом человека.
женщины с синдромомТернера имеют укороченное телосложение, а с синдромом Свайера, у которых дозапсевдоаутосомных районов нормальная – нормальное телосложение. В силу той жезакономерности, увеличение дозы этих районов до 3 приводит к увеличению роста улюдей с повышенным количеством половых хромосом, то есть с кариотипами ХХХ,ХХУ и ХУУ. Убедна генами и гетерохроматична. Она содержит несколько генов длямужчны или фертильности. А Х богата=двукратная разница м\у полами привела бы кразличной концентрации генов м\у полами-для этого нужна дозовая компенсация.естьтри способа уравнивания количеств транскриптов гена сцепленных с х хром м\угетерогаменым и гомогаменым полом1)включение генов на одной из двух женскиххромосом.2)удвоение скорости транскрипции генов на мужской Х хром.3)снижение наполовину скорости транскрипции на каждой из женских.у человека уравнение междуполами уровней продуктов генов сцепл с Х хром осущ первым путем25.
Дозовая компенсация у человека.Инактивация Х-хромосомы — процесс, в ходе которого инактивируется одна из двухкопий Х-хромосом, представленных в клетках самок млекопитающих. ДНК неактивнойХ-хромосомы упаковывается в транскрипционно неактивный гетерохроматин.Инактивация Х-хромосомы происходит в клетках самок млекопитающих для того,чтобы с двух копий Х-хромосом не образовывалось вдвое больше продуктовсоответствующих генов, чем у самцов млекопитающих. Такой процесс называетсядозовой компенсацией генов. У плацентарных выбор Х-хромосомы, которая будетинактивирована, случаен (что показано для клеток мышей и человека).Инактивированная Х-хромосома будет оставаться неактивной во всех последующихдочерних клетках, образующихся в результате деления.На стадии двух или четырёхклеточного зародыша мыши происходит инактивацияотцовской Х-хромосомы по механизму импринтинга.
На стадии ранней бластоцисты вклетках внутренней клеточной массы становятся активными обе Х-хромосомы. Затемво всех клетках внутренней клеточной массы бластоцисты необратимо и независимодруг от друга инактивируется одна из Х-хромосом. Инактивированная на этой раннейстадии развития зародыша, Х-хромосома затем будет инактивирована во всехсоматических клетках-потомках этой клетки. Инактивация Х-хросомомы снимается вклетках зародышевого пути самки, и поэтому все ооциты содержат обе активные Ххромосомы.Показано, что нормальным состоянием для Х-хромосомы в клетках млекопитающих,является инактивированное состояние, так как в организмах или клетках, содержащихболее, чем две Х-хромосомы, активной является лишь одна, в то время как остальныеХ-хромосомы неактивны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
