Genetyka zwierząt
Hodowla zwierząt II rok
Wykład 12 (12.01.2010)
Determinacja i ró\
nicowanie płci
(interseksualizm)
dr hab. Dorota Cieślak, prof. nadzw
[e-mail]
Ró\
nicowanie płci ssaków w okresie
embrionalnym
niezró\
nicowana
(bipotencjalna) pragonada
praprzewody Wolffa  męskie
praprzewody Mullera - \
eńskie
Ekspresja
genu SRY
jajnik jądro
Ró\
nicowanie płci
pragonada
ssaków  rola AMH
(hormon anty-Mullerowski)
przewód Mullera
przewód Mullera
i androgenów
przewód Wolfa
brak AMH
AMH + androgeny
jajniki
jądro
jajowody
nasieniowód
prostata macica
cewka moczowa
pochwa
Determinacja płci ssaków
Zygota: XX lub XY
WT1 i SF1
Bipotencjalne gonady (XX lub XY)
SRY i SOX9
RSPO1
FOXl2
Rozwój jąder (XY)
PISRT1
Hormon Testosteron
antymullerowski
DAX1 i WNT4
5ą-reductaza
(AMH) i jego
receptor (AMHR)
Dihydrotestosteron
Rozwój jajników (XX)
DAX1 i WNT4
Receptor androgenów (AR)
Samiec Samica
Ró\
nicowanie płci ssaków w okresie
rozwoju embrionalnego
" Jądro płodu produkuje:
 czynnik anty-Mullerowski (w komórkach Sertoliego) -
AMH
 testosteron (w komórkach Leydiga)
" Zanik przewodów Mullera
" Stabilizacja przewodów Wolffa
" Ró\
nicowanie się zewnętrznych narządów płciowych
męskich
Gen SRY
" Gen SRY koduje czynnik transkrypcyjny
" Locus genu SRY występuje w chromosomie Y
" Ekspresja genu SRY prowadzi do przekształcenia
się niezró\
nicowanej gonady płodowej w jądro
(gonada męska)
Gen SOX9
" początkowo ekspresja w niezró\
nicowanej gonadzie
niezale\
nie od układu chromosomów
" silna ekspresja w rozwijającej się gonadzie męskiej
" Produkt genu SOX9 jest czynnikiem transkrypcyjnym
genu AMH
" U osobników o kariotypie męskim przy braku genu SRY , ale
z aktywnym genem SOX9 dochodzi do prawidłowego
rozwoju cech męskich
Gen WNT4
" gen WNT 4- koduje sekrecyjny czynnik wzrostu
" Jeden z najwcześniejszych markerów ró\
nicującego się
jajnika, odpowiada za indukowanie rozwoju gonady i
hamowanie czynników indukujących rozwój jądra
" Samice myszy pozbawione genu WNT4 oraz kobiety z
mutacją w tym genie charakteryzuje maskulinizacja
Ró\
nicowanie pragonad myszy w okresie
rozwoju embrionalnego
" indukcja przekształcania kom. somatycznych w
kom. Sertoliego
" ekspresja genu SRY ograniczona do kom.
Sertoliego  początek 10.5 dni pc (post coitum -
po kryciu), szczyt 11.5 dpc, koniec  12.5 dpc
" białko SRY trwa w pojedynczej komórce max 8
godzin
Ró\
nicowanie pragonad myszy w okresie
rozwoju embrionalnego
" zbyt niski poziom ekspresji genu SRY (np. mutacje) 
przejęcie kontroli przez geny kierujące rozwojem jajnika
" wysokie stę\
enie białka SRY  warunek rozwoju
prawidłowego jądra
" rozwój jądra  progowa liczba kom. Sertoliego i progowe
stę\
enie białka SRY przed momentem podwy\
szenia
ekspresji genów kierujących rozwojem jajnika
Determinacja płci ssaków
Zygota: XX lub XY
WT1 i SF1
Bipotencjalne gonady (XX lub XY)
SRY i SOX9
RSPO1
FOXl2
Rozwój jąder (XY)
PISRT1
Hormon Testosteron
antymullerowski
DAX1 i WNT4
5ą-reductaza
(AMH) i jego
receptor (AMHR)
Dihydrotestosteron
Rozwój jajników (XX)
DAX1 i WNT4
Receptor androgenów (AR)
Samiec Samica
Pragonada ró\
nicująca się w kierunku gonady męskiej
komórki pod wpływem białka SRY (kom. Sertoliego)
niezró\
nicowane komórki pragonady (komórki jajnika)
SRY
W gonadzie musi się znajdować min 30% komórek XY zawierających gen SRY
by gonada nie przekształciła się w jajnik (badania chimer myszy)
Ovotestis (jajniko-jądro)
Interseksualizm (obojnactwo,
hermafrodytyzm)
Wrodzona wada rozwojowa układu rozrodczego,
zaburzenie procesu determinacji płci
mutacje genów
zaanga\
owanych w proces
aneuploidia
determinacji i ró\
nicowania
chromosomów płci (np
płci, np. niewra\
liwość na
X0, XXY)
androgeny
cią\
a bliz
niacza
ró\
nopłciowa (frymartynizm)
Chromosomy płci i zaburzenia rozwoju płciowego
" Aneuploidie chromosomów płci
XO
XXX
XXY
XYY
* translokacja X/Y
przeniesienie genu SRY na chromosom X
* translokacja Y/autosom
przeniesienie genu SRY na autosom
* chimeryzm XX/XY
frymartynizm
Je\
eli określenie podło\
a zmian jest niemo\
liwe,
przypadek klasyfikuje się jako:
pseudohermafrodytyzm męski
hermafrodytyzm prawdziwy
(obecność gonad męskich przy
(obecność gonad męskich i
zaburzeniach przekształcania się
\
eńskich lub struktur
przewodów Wolffa i Mullera lub
zło\
onych typu-jajniko jądra
kształtowaniu zewn. narządów
płciowych
Frymartynizm bydła  opis przypadku
* Odruch obskakiwania innych jałówek
* Kanał pochwowy wąski i krótki, a szyjka macicy twarda, ślepo
zakończona
* Brak rogów macicy
* Stwierdzono twór wielkości 5  6 cm strukturą przypominający jądro
* Niedorozwój strzyków
a. kępka włosów charakterystyczna dla napletka
zwiększona odległość między odbytem a
prącia
sromem
Frymartynizm u kozy 60,XX/60,XY
Analiza histologiczna gonady (jajniko-jądro, tzw. ovotestis)
nieczynne kanaliki nasienne pierwotne pęcherzyki jajnikowe
(plemnikotwórcze)
Batista i wsp. 2000
Inne formy interseksualizmu
zespół
zespół odwróconej
niewra\
liwości na
płci
androgeny
Matka nosicielka mutacji
Ojciec
Dziedziczenie zespołu
zdrowy
niewra\
liwości na androgeny
(AR  gen receptora dla
androgenów)
AR
AR ar - mutacja
XAR XAR XAR Xar XAR Y-
Xar Y-
Samica Chory
nosicielka samiec
Zespół niewra\
liwości na androgeny (zespół
feminizujących jąder) - koń
Kariotyp  64 XY
Fenotyp - bezpłodna
klacz pełnej krwi
angielskiej, wiek 5 lat,
behawior samczy,
prawidłowe \
eńskie
narządy płciowe zew,
niedorozwinięte narządy
płciowe wew + jądra
" Analiza molekularna  obecność genów (m.in. SRY) w chromosomie Y,
mutacja w genie receptora androgenów
" Analiza endokrynologiczna  podwy\
szony poziom testosteronu
Odwrócona płeć - koń
" niezgodność między płcią fenotypowa i chromosomową,
najczęściej fenotypowe samice z kariotypem XY
" prawidłowe narządy zewn. (czasem powiększona
łechtaczka)
" niedorozwinięte gonady \
eńskie (rzadziej niedorozwinięte
jadra lub jajniko-jądra)
" obecność genów charakterystycznych dla chromosomu Y
(np. AMEL, ZFY) przy braku genu SRY
" przyczyny  mutacja locus SRY, przeniesienie genu SRY
na chromosom X
Suka rasy Amstaff - zespół
odwróconej płci
* 2n=78,XX;
* brak genu SRY
* fenotyp: powiększona
łechtaczka, jądra,
niedorozwinięta macica
Obojnactwo bezro\
nych kóz
" rogatość kóz  homozygota recesywna pp
" bezro\
ność  P-
" wśród osobników bezrogich (P-) z układem chromosomów
płci XX często spotyka się zwierzęta obojnacze, brak genu
SRY
" Fenotyp: zró\
nicowany stopień zmian w budowie
wewnętrznych i zewnętrznych narządów płciowych
 brak rogów
- gonady  jądro bez aktywności spermatogenetycznej, rzadziej
jajniko-jądro umieszczone pachwinowo lub w worku mosznowym
- zewnętrzne narządy  \
eńskie, czasami powiększona łechtaczka
 większa odległość między sromem i odbytem
Obojnactwo bezro\
nych kóz -
przyczyna
oddziaływanie loci z 2 chromosomów -
chromosom 1 (delecja fragmentu niekodującego o długości
11.700 pz upośledza ekspresję 2 genów (FOXL2, PISRT1)
poło\
onych w pobli\
u genu SRY) w chromosomie Y