12.15:

12.15: Stosunek chromosomu X do autosomów

The Ratio of X Chromosome to Autosomes

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

The Ratio of X Chromosome to Autosomes

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

12.14: The Y Chromosome Determines Maleness

12.16: X-linked Traits

8,547 Views

•

02:45 min

•

April 07, 2021

Overview

W większości organizmów płeć jest determinowana przez stosunek chromosomów X i Y. Jednak w niektórych organizmach, takich jak Drosophila i C.elegans, płeć jest określana przez stosunek liczby chromosomów X do liczby zestawów autosomów. Chromosom Y u Drosophila jest aktywny, ale nie determinuje płci. Zawiera geny odpowiedzialne za produkcję plemników u dorosłych muszek.

Normalny samiec Drosophila ma stosunek jednego chromosomu X do dwóch zestawów autosomów. W przeciwieństwie do tego, normalna samica Drosophila ma stosunek dwóch chromosomów X do dwóch zestawów autosomów. Każda zmiana stosunku chromosomów X do autosomów prowadzi do różnych fenotypów płciowych, takich jak metasamiec, metasamica lub mucha interpłciowa.

Co ciekawe, każda komórka Drosophila może dokonać niezależnego wyboru dotyczącego płci w zależności od stosunku X: A. Może to prowadzić do powstania gynandromorfów – organizmu, w którym niektóre części ciała składają się z mężczyzn, a częściowo kobiet. Na przykład, jeśli jądro embrionalne z chromosomem XX straci jeden z chromosomów X, wszystkie jego komórki potomne będą miały chromosomy XO. Komórki z chromosomami XX będą wykazywać cechy żeńskie w takim organizmie, podczas gdy komórki z chromosomami XO będą wykazywać cechy męskie.

W jaki więc sposób stosunek X: A determinuje płeć u Drosophila? Chromosom X koduje “białka licznikowe”, takie jak Sisterless, a autosomy kodują “białka mianownikowe”, takie jak Deadpan. Są to białka determinujące płeć, które wykazują aktywność antagonistyczną wewnątrz komórki i regulują ekspresję genu przełącznika feminizującego Sex-lethal lub Sxl. Różnicowe przetwarzanie RNA genu Sxl determinuje samce much od samic much

.

Transcript

U ludzi chromosomy X i Y odgrywają ważną rolę w determinacji płci. Mężczyźni mają jeden chromosom X i jeden chromosom Y, podczas gdy kobiety mają dwa chromosomy X.

Jednak ten system determinacji płci nie występuje u wszystkich zwierząt. Na przykład u owadów, takich jak Drosophila, płeć jest określana przez zrównoważenie żeńskich determinantów na chromosomach X i męskich determinantów na autosomach.

W tym przypadku głównym regulatorem determinacji płci jest gen przełącznika zwany Sex-lethal, obecny na chromosomie X. U samic gen jest aktywowany podczas wczesnej embriogenezy, podczas gdy u mężczyzn gen pozostaje nieaktywny we wczesnych stadiach embrionalnych.

Różnicę w aktywności genów letalnych płciowo u samców i samic much tłumaczy się różnicą w stosunku chromosomów X do autosomów.

Ogólnie rzecz biorąc, komórki diploidalne normalnej samicy Drosophila mają dwa chromosomy X i dwa zestawy autosomów, podczas gdy komórki diploidalne u normalnego samca Drosophila mają jeden chromosom X i dwa zestawy autosomów.

Każdy z tych chromosomów X syntetyzuje dwa typy białek, Sisterless-a i Sisterless-b, podczas gdy każdy zestaw autosomów syntetyzuje białko zwane Deadpan.

Każde białko Deadpan wiąże się z jednym białkiem Sisterless i hamuje jego aktywność. Ponieważ samice mają dwa chromosomy X i dwa zestawy autosomów, ilość białek bezsiostrzanych jest dwukrotnie większa niż białek martwych.

Dwa z białek bezsiostrzanych są inaktywowane przez białka martwe, podczas gdy wolne białka bezsiostrzane działają jako czynniki transkrypcyjne i aktywują gen śmiertelny dla płci. Białka letalne dla płci wyzwalają następnie syntezę białka transformera, które z kolei aktywuje gen podwójnej płci. W tych warunkach gen podwójnej płci wytwarza specyficzne dla samicy białko podwójnej płci, a zarodek rozwija się w żeńskie potomstwo.

U samców Drosophila, ponieważ stosunek chromosomu X do zestawów autosomów wynosi jeden do dwóch, zarówno białka bezsiostrzane, jak i martwe są tworzone w równych ilościach. W związku z tym wszystkie białka bezsiostrzane są inaktywowane przez białka martwe.

W przypadku braku jakichkolwiek wolnych białek bezsiostrzanych, zarówno gen śmiertelny dla płci, jak i gen transformatora nie są aktywowane.

Powoduje to produkcję specyficznego dla samca białka Doublesex i rozwój zarodka w męskie potomstwo.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

Chromosom X Autosomy Determinacja płci Drosophila C.elegans Fenotypy płci Gynandromorfy Stosunek X do A Białka licznikowe Białka mianownika