Некоторые Типы определения пола

ТЕМА № 10

Детерминация пола и ее

Молекулярно-генетические основы

Гилберт С. Гл. 21. Т. 3.

Корочкин Л.И. Гл. 12.

Дондуа А.К. Гл. 8.

Некоторые типы определения пола. Развитие гонад у млекопитающих. Контроль детерминации пола у млекопитающих: гены Y-хромосомы, аутосомные гены. Детерминация пола, зависящая от условий обитания.

Проблема, касающаяся механизма детерминации (определения) пола особи, со времен античности остается одной из важнейших проблем эмбриологии. Аристотель, собиравший и анатомировавший зародыши, утверждал, что пол определяется теплом мужского партнера при половом сношении. Чем горячее страсть, тем больше вероятность появления мужского потомства. С тех пор очень долго детерминацию пола связывали с условиями среды, в частности с теплом и хорошим питанием. Доказательство существования половых хромосом в геноме животных стало поворотным пунктом в понимании процессов детерминации пола. Тем не менее расшифровка конкретных механизмов определения пола оказалась непростой задачей. В настоящее время сравнительно полное представление об этих процессах получено лишь в отношении нескольких объектов (дрозофила, нематода, некоторые виды высших млекопитающих, в т.ч. человек, птицы). Эти исследования показали существование разнообразных генетических систем определения пола. Ранее в литературе часто противопоставляли генотипическую детерминацию пола, осуществляемую особыми генетическими системами, фенотипической, при которой обнаруживается зависимость развития половых признаков от факторов внешней среды. Необходимо помнить, что в обоих случаях детерминация пола происходит при непосредственном участии генома. При фенотипическом определении пола именно геном воспринимает некоторые факторы среды в качестве сигналов, которые инициируют активацию генетических программ, управляющих процессами детерминации пола.

некоторые Типы определения пола

Выделяют несколько типов определения пола в зависимости от числа и состава половых хромосом.

Детерминация пола с помощью половых хромосом (генотипический).

Например, у самца могут быть Х- и У-хромосомы, а у самки — только XX. К такому типу относятся млекопитающие, человек, дрозофила. Другой тип встречается у некоторых бабочек и червей и связан с наличием у самцов XО-хромосом, а у самок — двух X-хромосом. Еще один тип хромосомного определения пола найден у птиц, некоторых бабочек, земноводных и цветковых растений. У них гетерогаметным (т.е. с разными половыми хромосомами) полом является женский. Половые хромосомы в эволюции возникали многократно и независимо в разных группах животных. Например, Х-хромосома дрозофилы и Х-хромосома мыши в генетическом плане ничего общего между собой не имеют. Равным образом негомологичные Z-хромосомы бабочек и птиц обозначаются одним и тем же символом потому, что в обоих случаях они обнаруживаются у гомогаметного мужского пола.

У млекопитающих все зрелые яйца самок обладают одной X-хромосомой (вместе с набором аутосом), а спермии самцов бывают двух родов: один — с X-хромосомой, другой — с У-хромосомой. Оплодотворение яйца X-спермием приводит к образованию зиготы XX, которая развивается в самку, а оплодотворение яйца У-спермием порождает зиготу ХУ, из которой развивается самец.

Фенотипический тип детерминации пола. Кроме того, у некоторых организмов встречается детерминация пола, зависящая от условий обитания. Например, пол большинства черепах и всех видов крокодилов определяют условия среды, в которых находился развивающийся зародыш после оплодотворения. У этих рептилий решающим фактором детерминации пола служит температура в определенный период развития яйца (стадия появления полового гребня). Обычно из яиц, инкубируемых при низких температурах (22-27 °С), вылупляются особи какого-то одного пола, а из яиц, инкубируемых при более высоких температурах (30 °С и выше), - особи другого пола. Лишь небольшой интервал температур позволяет вылупляться из одной и той же кладки яиц и самцам, и самкам. Это явление связано с тем, чувствительная к температуре стадия приходится на период, предшествующий половой дифференцировке гонад. Установлено, что феминизирующее действие температуры связано с активацией экспрессии гена ароматазы. Появление ароматазы способствует способствует переключению биосинтеза на формирование женских половых гормонов. Таким образом, у рептилий механизм определения пола обусловлен дифференциальной активностью генов исходно бисексуальных зародышей.

Кроме этих двух типов определения пола известны еще детерминация пола без участия половых хромосом (перепончатокрылые – пол зависит от плоидности) и прогамное определение пола (у особей с резким половым диморфизмом – археаннелиды, тли, - потомство различается по количеству хромосом).