Proces determinacji płci obejmuje trzy

podstawowe etapy, stanowiące ściśle

powiązany układ hierarchiczny:

1)Czynnik (sygnał) wywoławczy

, który działa jak przełącznik-

kieruje rozwój osobnika na szlak żeński lub męski

2)Kaskada genów regulatorowych

, w której każdy gen poprzedni

uruchamia następny, a ostatni w szeregu działa bezpośrednio na
geny etapu trzeciego

3)Aktywacja genów

, pod kontrolą których tworzą się gonady i

drugorzędowe cechy płciowe. Zróżnicowanie osobników w
kierunku jednej płci, tzw. płci podstawowej, przebiega
samorzutnie, a uruchomienie sygnału wywoławczego wiąże się z
wykształceniem płci przeciwnej

Płeć u muszki zależy od stosunku chromosomów X do liczby

haploidalnych autosomów

• Normalny samiec- X:A=1/2 (2n=2A+XY, 1X:2A=0,5)
• Normalna samica- X:A=1 (2n=2A+XX, 2X:2A=1)

stosunek X:A

poniżej 0,67 0,67 powyżej 0,67

samiec interseks (3A+XX, 2X:3A=0,67) samica
0,5-normalny samiec, lub: 1-normalna samica, lub:
sterylny samiec(2A+X0, 1X:2A=0,5) samica(2A+XXY, 2X:2A=1),
0,33-nadsamiec(3A+XY, 1X:3A=0,33) triploidalna samica(3A+3X)
1,5-nadsamica(2A+XXX,

3X:2A=1,5)

Gynandromorfy- 2A+XY, ale podczas pierwszego podziału zygoty następuje błąd Utrata

chromosomu ojcowskiego przez jeden z 2 blastomerów powstaje osobnik półdamski,
półmęski

•

nie jest do końca wyjaśnione, jak organizm oblicza liczbę
chromosomów w każdej

komórce

. Prawdopodobnie

odpowiedzialne za to są geny występujące na chromosomie X.
Kodują one białka będące czynnikami transkrypcyjnymi -

sis-a,

sis-b, runt i deadpan.

To one, gdy wartość stosunku X/A

przekroczy 0,67, warunkują, że osobnik zostanie kobietą.
Aktywują one nadrzędny gen regulatorowy Sxl(sex-lethal)

•

Sxl uruchamia:

1) Mechanizm kompensacji-

równoważy dysproporcje w liczbie

genów w chromosomach X u samicy(XX) i samca(X)

2) Determinacja płci somatycznej-

zróżnicowanie samic i

samców pod względem budowy narządów płciowych oraz innych
cech, np. budowa odwłoka, obecność grzebyczków kopulacyjnych u
samców muszki, itp..

3)

Różnicowanie się gamet

(jaj lub plemników)

Etapy determinacji płci u Drosophila

Melanogaster

msl mechanizm
kompensacji

Stosunek liczbowy Sxl tra-1,tra-2 dsx determinacja

płci

X:A sis-a somatycznej
sis-b
runt determinacja płci
deadpan komórek rozrodczych

Y nie determinuje płci męskiej, ale ma ważne geny kierujące prawidłowym

przebiegiem spermatogenezy

Pre-mRNA dla genu Sxl

2 3 4

2 3 4 2 4
mRNA mRNA

obecność kodonu
terminacyjnego

brak syntezy aktywne białko
aktywnego białka SXL
SXL

Etapy determinacji płci u Drosophila

Melanogaster

msl mechanizm
kompensacji

Stosunek liczbowy Sxl tra-1,tra-2 dsx determinacja

płci

X:A sis-a somatycznej
sis-b
runt determinacja płci
deadpan komórek rozrodczych

Y nie determinuje płci męskiej, ale ma ważne geny kierujące prawidłowym

przebiegiem spermatogenezy

kompleks regulujący
wycinanie intronu

1 2 1 2

3’ 5’ SXL

1 2 1 2

Kompleks mRNA

mRNA

regulujący
wycinanie brak syntezy
intronu

aktywnego białka aktywne białko

TRA TRA

Pre-mRNA dla genu tra

Etapy determinacji płci u Drosophila

Melanogaster

msl mechanizm
kompensacji

Stosunek liczbowy Sxl tra-1,tra-2 dsx determinacja

płci

X:A sis-a somatycznej
sis-b
runt determinacja płci
deadpan komórek rozrodczych

Y nie determinuje płci męskiej, ale ma ważne geny kierujące prawidłowym

przebiegiem spermatogenezy

Pre- mRNA dla genu dsx

3 4 5

4
3 5 3 4 TRA 5

3 4

białko DSX specyficzne dla białko DSX specyficzne dla

Etapy determinacji płci u Drosophila

Melanogaster

msl mechanizm
kompensacji

Stosunek liczbowy Sxl tra-1,tra-2 dsx determinacja

płci

X:A sis-a somatycznej
sis-b
runt determinacja płci
deadpan komórek rozrodczych

Y nie determinuje płci męskiej, ale ma ważne geny kierujące prawidłowym

przebiegiem spermatogenezy