Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

17. Генетический анализ развития 277

Рис. 17.20. Три поколения женщин из одной семьи, гетерозиготных по мутации, вызывающей ангидротическую эктодермальную дисплазию (две последние женщины являются идентичными близнецами). У этих женщин отдельные участки кожи (на рисунке выделены цветом), где аллель дикого типа инактивирован, лишены потовых желез; остальная кожа, где инактивирован мутантный аллель, является нормальной. (По E. novitski, Human Genetics, Macmillan, New York, 1977.)

вергается инактивации из-за своей локализации в другой хромосоме. Это предполагает, что дозовая компенсация структурных генов у млекопитающих не затрагивает регуляторные сайты, тесно сцепленные со структурными генами Х-хромосомы. Напротив, Х-хромосома млекопитающих должна иметь один (или более) сайтов, где инициируется инактивация. После осуществления выбора хромосомы для инактивации конденсация этой хромосомы предупреждает экспрессию всех присутствующих в ней генов.

Определение пола у млекопитающих

Развитие пола у млекопитающих - процесс, состоящий из двух этапов (рис. 17.21). Прежде всего хромосомный состав ядра определяет половую дифференциацию гонад, которые развиваются либо в семенники (XY/2A), либо в яичники (2Х/2А). Если образуются семенники, они выделяют гормон тестостерон, циркулирующий по эмбриону и вызывающий развитие соматических клеток по мужскому типу. Напротив, если образуются яичники, отсутствие тестостерона приводит к тому, что клетки развиваются по женскому типу.

Целый ряд данных указывает на то, что образование семенников является прямым результатом действия генов, расположенных в Y-xpoмосоме. Прежде всего как у мыши, так и у человека нерасхождение хромосом ведет к появлению зигот ХО/2А (см. гл. 3), которые развиваются по женскому типу и образуют яичники (у человека в этом случае яичники недоразвиты, что будет обсуждаться ниже). С другой стороны, в результате нерасхождения образуются также зиготы ΧΧΥ/2Α, которые развиваются по мужскому типу и дают самцов, имеющих семенники

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

278 Экспрессия генетического материала

Рис. 17.21. Временная связь событий, связанных с определением пола у млекопитающих. (По Mc Carrey J. R., Abbott U. К., 1979. Adv. in Genet. 20, 217.)

(сперматогенез отсутствует). У человека описаны случаи появления кариотипа XXXXY, при этом развитие идет полностью по мужскому типу (происхождение подобных кариотипов является предметом обсуждения). Эти данные свидетельствуют о том, что у млекопитающих в отличие от дрозофилы пол не регулируется соотношением Х/А; определяющую роль у них играет Y-хромосома.

Прямое доказательство того, что определяющие пол гены находятся в Y-хромосоме, получено путем изучения наследования доминантного признака sex-reversed (Sxr) у мышей. Наличие гена Sxr приводит к тому, что зиготы с двумя Х-хромосомами развиваются по мужскому типу с образованием семенников (сперматогенез отсутствует). У таких самцов происходит инактивация одной Х-хромосомы, и они являются мозаиками по генам, сцепленным с полом (рис. 17.22). Сначала предполагалось, что Sxr - аутосомный ген, поскольку он не сцеплен с Х-хромосомой, а кариотип самцов Sxr включает две Х-хромосомы и не имеет Yхромосом. Однако целый ряд открытий, которые оказались возможными благодаря применению новых методов работы с ДНК, показали, что наследование мутации Sxr носит иной характер.

В отличие от млекопитающих, где гетерогаметный пол-самцы (XY), у многих видов пресмыкающихся и птиц гетерогаметным полом являются самки (ZW), а гомогаметным - самцы (ZZ). Взаимосвязь между этими двумя типами механизмов определения пола и пути эволюции каждого из них не выяснены.

Лалджи Сингх и Кеннет Джоунс показали, что ДНК самок змеи содержит простую повторяющуюся последовательность, количество которой в ДНК самок гораздо больше, чем в ДНК самцов. Используя центрифугирование в градиенте CsCl, им удалось выделить фрагменты ДНК, содержащие эти повторы (и другие менее часто повторяющиеся последовательности, перемежающиеся с ними), идентифицировав их как минорную сателлитную ДНК по отношению к основной фракции геномной ДНК. Когда эти фрагменты ДНК пометили радиоактивной меткой и гибридизовали с препаратом митотических хромосом самок змеи, положительный результат был получен только с W-хромосомой. Интересно, что эта сателлитная ДНК специфически связывается с ДНК особей гетерогаметного пола других рептилий, птиц и даже мышей