Czy grozi nam seksmisja?
Renata Gontarz
 DominujÄ…cy Y
TDF (ang. testis-
determining factor)
=
(ang. Sex-
SRY
determining region
Y)
Za Aitken, J.R. & Krausz, C. Reprod. 122, 497-506 (2001)
Determinacja płci a SRY
XY XX XX
Sry
K
(gen
autosomalny)
 Cherlawy Y
Za Aitken, J.R. & Krausz, C. Reprod. 122, 497-506 (2001)
Chromosomy X i Y
Chromosom X:
" 5% haploidalnego genomu
" kilka tysięcy genów
" geny metabolizmu
podstawowego
Chromosom Y:
" 2-3% haploidalnego genomu
" duży obszar
heterochromatynowy
" dużo sekwencji powtarzalnych
" niewiele aktywnych genów
(~40 białek)
Za Willard, F.H Nature 423, 810-811(2003)
Aktywne geny
na Y
ZFY- geny metabolizmu podstawowego,
ekspresja powszechna
SRY- ekspresja specyficzna ( jÄ…dra)
AMELY- zawiązki zębów
PCDHY- mózg
Za Lahn, B.T. Et al. Nat. Rev. Genet. 2, 207-216 (2001)
Kolejność genów
X
Człowiek Kot
Y
Człowiek Kot
Za Lahn, B.T. Et al. Nat. Rev. Genet. 2, 207-216 (2001)
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
CHROMOSOMY PA
CI,
POJAWIENIE SI
NRY (region
SRY przestaje rekombinować)
~290  350 mln lat temu
PARA
AUTOSOMÓW
AUTOSOMY
U PTAKÓW
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
DRUGI ETAP
ROZSZERZANIA SI
NRY
(RBMY, RPS4Y)
inwersja w Y
~230  300 mln lat temu
XY
U STEKOWCÓW
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
TRZECI ETAP
ROZSZERZANIA SI
NRY
(SMCY, UBE1Y)
druga inwersja
~130  170 mln lat temu
XY XY
U STEKOWCÓW U TORBACZY
Inwersje
Za Lahn, B.T & Page, D.C. Science 286, 964-967 (1999)
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
TRANSLOKACJA
ROZSZERZANIE PAR
~80  130 mln lat temu
XY
U TORBACZY
Region dodany
Za Aitken, J.R. & Krausz, C. Reprod. 122, 497-506 (2001)
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
CZWARTY ETAP
ROZSZERZANIA SI
NRY
(CASKP, DBY, EIF1AY, TB4Y,
UTY, ZFY)
trzecia inwersja
~80  130 mln lat temu
XY
U NIE-CZA
EKOKSZTAA
TNYCH
A
OŻYSKOWCÓW
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
PI
TY ETAP ROZSZERZANIA
SI
NRY (AMELY, ARSDP,
ARSEP, GYG2P, KALP,
PRKY)
czwarta inwersja
~30  50 mln lat temu
XY XY
U NIE-CZA
EKOKSZTAA
TNYCH U NIE-CZA
OWIEKOWATYCH
A
OŻYSKOWCÓW CZA
EKOKSZTAA
TNYCH
Ewolucja ludzkich chromosomów płciowych
TRANSLOKACJA X Ò! Y,
POJAWIENIE SI
PCDHY
~3  4 mln lat temu
XY
XY
U NIE-CZA
OWIEKOWATYCH
U CZA
OWIEKA
CZA
EKOKSZTAA
TNYCH
Ewolucja ludzkich
chromosomów płciowych
Za Lahn, B.T. Et al. Nat. Rev. Genet. 2, 207-216 (2001)
Korzystna dla cecha zależna od Y
Za Lahn, B.T. Et al. Nat. Rev. Genet. 2, 207-216 (2001)
MSY (ang. Male-specific region)
MSY = NRY
PAR 1 PAR 2
Przeniesiony z X Pseudoautosomalny
Amplikonowy
Inny
DegenerujÄ…cy
Hetero-
chromatynowy
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
Klasy sekwencji w euchromatynie MSY
Klasy Cechy Liczba
DÅ‚.
sekwencji charakterystyczne genów
(Mb)
99% homologii
Przeniesione z X
3,4 2
do X
16
Homologi na X,
(większość
geny i pseudogeny
DegenerujÄ…ce 8,6
powszechnie
jednokopijne
eksprymowana)
Duże podobieństwo 60 (9 rodzin),
Amplikonowe 10,2
do innych sekwencji
Amplikonowe
ekspresja
w MSY
głównie w jądrach
Zagęszczenie genów w rejonach MSY
Euchromatyna
Przeniesiony z
DegenerujÄ…cy Amplikonowy
X
MSY
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1- Geny kodujÄ…ce
2- Nie kodujÄ…ce jednostki transkrypcyjne
3- Jednostki transkrypcyjne ogółem
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
4- Pseudogeny
Liczba genów na 1Mb
Zagęszczenie powtórzeń
Euchromatyna
Przeniesiony z
DegenerujÄ…cy Amplikonowy
X
MSY
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1- Alu
2- Elem. retrowirusowe
3- LINE1
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
4- Wszystkie powtórzenia
Nukleotydy w powtórzeniach (%)
Palindromy
IR1
IR3 IR1 IR3
PAR 1 PAR 2
Geny
obecne
w jednej
kopii
PochodzÄ…ce z X
DegenerujÄ…ce
Amplikonowe
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
Rodziny genów
Drogi ewolucji genów z MSY
Autosomy
przodków
 Obumieranie genów
(mutacje, utrata funkcji)
Pojawienie siÄ™
czynnika
determinujÄ…cego
Żywotność niektórych
płeć (SRY)
genów metabolizmu
podstawowego
Crossing-over
Znikoma lub nieproduktywna
rekombinacja
Geny zwiÄ…zane z X
Geny degenerujÄ…ce
i pseudogeny (Y)
Translokacja Męskie czynnniki
płodności (autosomalne)
Transpozycja
Geny przeniesione z X
Retrotranspozycja
Nabycie i utrzymanie
genów
spermatogenezy
Amplifikacja
Liczne konwersje
genów (Y-Y)
Geny amplikonowe
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
Rekombinacja w Y
Za Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003)
Albercik
...jesteśmy uratowani...
Bibliografia:
" Huntington, F.W. Nature 423, 810-813 (2003).
" Skaletsky, H. et al. Nature 423, 825-837 (2003).
" Hawley, S.R. Cell 113, 825-828 (2003).
" Aitken, J.R. & Marshall Graves, J.A. Nature 415, 963 (2002).
" Aitken, J.R. & Krausz, C. Reprod. 122, 497-506 (2001).
" Yen, P. Nat. Genet. 29, 243-244 (2001).
" Lahn, B.T. Et al. Nat. Rev. Genet. 2, 207-216 (2001).
" Kuroda-Kawaguchi, T. Nat. Genet. 29, 279-286 (2001).
" Marshall Graves, J.A. Biol. Reprod. 63, 667-676 (2000).
" Lahn, B.T & Page, D.C. Science 286, 964-967 (1999).
" Lahn, B.T & Page, D.C. Nat. Genet. 21, 429-433 (1999).