Система определения пола
-
Система определения пола
- Определяет развитие половых признаков у организмов
- Большинство организмов имеют два пола и интерсексуальные вариации
- Гермафродиты могут выполнять репродуктивные функции обоих полов
-
Генетические и хромосомные системы
- Генетические системы включают XY, ZW, XO, ZO и гаплодиплоидию
- Хромосомные системы включают XY, XO, ZW, ZO и гаплодиплоидию
- Половая дифференциация запускается основным геном, за которым следуют другие гены
-
Открытие и исследования
- Определение пола у мучного червя в 1903 году
- Грегор Мендель опубликовал статью о наследовании в 1866 году
- Маккланг идентифицировал половые хромосомы у насекомых в 1902 году
- Аллен открыл механизмы определения пола у растений в 1917 году
- Бриджес выдвинул теорию генетического баланса в 1922 году
-
Хромосомные системы XX/XY
- Наиболее распространенная система у млекопитающих и некоторых насекомых
- Женщины имеют две одинаковые половые хромосомы (XX), мужчины — две разные (XY)
- Ген SRY определяет мужскую принадлежность у некоторых видов
- У мышей XY отсутствие гена DAX1 приводит к бесплодию
-
Другие варианты XX/XY
- У некоторых рыб есть варианты системы XY
- У утконоса особая схема определения пола, напоминающая ZW птиц
- У утконоса половые хромосомы X1, X2, X3, X4, X5, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5
-
XX/X0 половых хромосом
- Женщины имеют две копии половой хромосомы (XX), мужчины — одну (X0)
- Пол определяется количеством генов, экспрессируемых в двух хромосомах
- Наблюдается у насекомых и некоторых млекопитающих
-
Половые хромосомы ZW/ZZ
- Используется у птиц, рептилий, насекомых и других организмов
- Женщины имеют два разных типа хромосом (ZW), мужчины — две одинаковые (ZZ)
- У кур пол зависит от экспрессии DMRT1
- У птиц гены FET1 и ASW находятся в W-хромосоме у самок
-
Системы определения пола у животных
- Z-хромосома курицы связана с X-хромосомой утконоса
- У комодского варана при партеногенезе получаются только самцы
- Половые хромосомы часто меньше и содержат меньше генов, чем аутосомы
-
Системы определения пола у насекомых
- У мотыльков система ZZ/Z0: самцы ZZ, самки Z0
- У некоторых мохообразных и водорослей гаметофиты производят мужские и женские гаметы
-
Типы спаривания у микроорганизмов
- У микроорганизмов тип спаривания аналогичен полу у многоклеточных
- У грибов тип спаривания определяется локусами типа спаривания
-
Гаплодиплоидия у насекомых
- Гаплодиплоидия встречается у перепончатокрылых
- Определение пола контролируется локусом csd
- Самки могут определять пол потомства, удерживая сперму
-
Полигенное определение пола
- Пол определяется генами на множестве хромосом
- Окружающая среда оказывает ограниченное влияние
- Примеры: африканские рыбы-цихлиды, лемминги, зеленый меченосец
-
Другие хромосомные системы
- Гомоморфные половые хромосомы почти идентичны
- Гетероморфные половые хромосомы (XY и ZW)
- У нематоцер участки определения пола лабильны
-
Эволюция половых хромосом
- Пары половых хромосом могут возникать из аутосом
- Скорость расхождения половых хромосом различается
- Y-хромосома человека имела около 5 слоев
-
Новые половые хромосомы
- Неополовые хромосомы образуются при слиянии аутосом с половыми хромосомами
- Полезны для изучения эволюции дегенерации Y-хромосомы и дозовой компенсации
-
Смена половых хромосом
- Половые хромосомы могут исчезать или становиться аутосомными.
- Аутосомные хромосомы могут становиться половыми.
- В системе XY оборот маловероятен при дегенерации Y-хромосомы.
-
Гомоморфизм и источник молодости
- Гомоморфизм половых хромосом может поддерживаться рекомбинацией.
- Самки с измененным полом могут быть плодовитыми при определенных условиях.
-
Экологические системы определения пола
- Температура может определять пол у некоторых рептилий.
- У некоторых видов пол определяется местоположением или химическими веществами.
- Некоторые виды практикуют смену пола.
-
Исключительные системы определения пола
- Паразитические бактерии Wolbachia могут определять пол хозяина.
- Митохондриальная мужская стерильность у растений.
- Моногения у некоторых мух и ракообразных.
-
Эволюция систем определения пола
- Системы определения пола могли произойти от типа спаривания микроорганизмов.
- Хромосомное определение пола появилось на ранних этапах эволюции эукариот.
- XY и ZW системы эволюционировали независимо у амниот.
-
Эволюция половых хромосом у млекопитающих
- Y-хромосома мутировала в ген SRY, что привело к инверсии.
- Y-хромосома дегенерировала и стала неспособной устранять мутации.
- У некоторых видов Y-хромосома не инвертировалась и может обмениваться генами с X.
-
Определение пола у животных
- Y-хромосома не имеет специфичных для мужчин генов и может взаимодействовать с X
- Возможны самки XY и YY, а также самцы XX
-
История Y-хромосом
- У питонов и эму обнаружены неинвертированные Y-хромосомы с возрастом более 120 миллионов лет
- Это позволяет предположить, что инверсии не обязательны
-
Эволюция определения пола
- Определение пола XO может развиться из XY примерно через 2 миллиона лет
-
Дополнительные темы
- Кларенс Эрвин Маккланг открыл роль хромосом в определении пола
- Яичко-определяющий фактор
- Влияние матери на определение пола
- Последовательный гермафродитизм
- Определение и дифференциация пола у человека
-
Рекомендации
- Дальнейшее чтение