LA DETERMINACIÓN DEL SEXO

EN DROSOPHILA

XX X0

Cada célula somática toma su decisión de forma autónoma,

no se integra el fenotipo en todo el organismo vía hormonas

alas menores

diferentes genitales

Mosaico

ginandromorfo

IMPORTANCIA DEL COCIENTE

X:AUTOSOMAS

Cromosomas X Juegos de autosomas Cociente X:A Sexo

3 2 1.50 Superhembra

4 3 1.33 Superhembra

4 4 1.00 Hembra normal

3 3 1.00 Hembra normal

2 2 1.00 Hembra normal

2 3 0.66 Intersexo

1 2 0.50 Macho normal

1 3 0.33 Supermacho

LECTURA DEL COCIENTE X:A

XX XYCociente X:A

sis-a

sis-b

sis-c

runt

dpn

da

her

emc

gro

1 1:

vs.

sis-a

sis-b

sis-c

runt

dpn

da

her

emc

gro

1 2:

vs.

Sxl

(Sex-lethal)

Sxl

(Sex-lethal)

Proteínas

numerador

(crom. X)

Proteínas

denominador

(autosomales)

Proteínas

numerador

(crom. X)

Proteínas

denominador

(autosomales)

ACTIVACIÓN DE Sxl

PL PE

Gen Sxl

Hembra 2X:2A

2X 2A 1X 2A

Macho 1X:2A

PL PE

Gen Sxl

Transcripción

Splicing

Traducción

Proteína Sxl

activa (354 aas)

No hay transcripción

MANTENIMIENTO DE Sxl

Hembra 2X:2A Macho 1X:2A

PL PE

Gen Sxl

PL PE

Gen Sxl

Transcripción

Splicing

hembrasSplicing

machos

Proteína Sxl

activa (354 aas)

Proteína Sxl

inactiva (48 aas)

Pre-RNAm

Sxl

CASCADA BAJO Sxl

Tránscrito primarioHembras Machos

transformer

doublesex

Transformer

Tra-2

Doublesex fem. Doublesex mas.

Sex-lethal

No proteína

CASCADA REGULATORIA

Sxl

activa

Mosca XX Mosca XY

Genes

msl

Prot. Dsx

masc.

Transcripción

normal genes

crom. X

Sxl

inactivaGenes

crom. Y

Fenotipo femenino

Prot. Ix

(intersex)+

Transcripción

activada genes

crom. X

Fenotipo masculino

Formac.

esperma

Genes

msl

Genes diferen.

femen.

Genes diferen.

masc.

Genes diferen.

masc.

Genes diferen.

femen.

Prot. Dsx

femen.

LA DETERMINACIÓN DEL SEXO

EN MAMÍFEROS

El fenotipo sexual del individuo está integrado por la acción de hormonas,

su producción viene determinada por el tipo de gónada que se diferencia

Desde la niñezFuertes sentimientos de

ser macho o hembra

Identidad de

género

8 semanas tras

fertilización a

pubertad

Estructuras

reproductivas

internas y externas

Fenotípico

9-16 semanas

tras la

fertilización

De gónadas

indiferenciadas a

testículos u ovarios

Gonadal

FertilizaciónXY=macho

XX=hembra

Cromosomal/

genético

LA DETERMINACIÓN DEL SEXO

EN MAMÍFEROS (HOMBRE)

MomentoEventosNivel

LA IMPORTANCIA DEL

CROMOSOMA Y

XX - Hembra normal

X - Fenotipo femenino–infértil (Turner)

XXX - Hembra normal (triplo-X)

- Relación entre el cromosoma X y el fenotipo femenino

- Como mínimo XX para hembra normal

XY - Macho normal

XXY - “Macho normal”, generálmente fértil (Klinefelter)

XXXXXY - Fuerte síndrome de Klinefelter, fenotipo masculino

Y - monosómico Y - letal en el embrión

- El cromosoma Y determina el fenotipo masculino

- Basta con un Y

MIGRACIÓN DE LAS CÉLULAS

GERMINALES A LAS GÓNADAS

MIGRACIÓN DE LAS CÉLULAS

GERMINALES A LAS GÓNADAS

Precursores de los genitales

(aún bipotenciales)

Aún bipotenciales

LAS GÓNADAS PUEDEN

DIFERENCIARSE DE DOS FORMASAún no ha habido decisión

CG no entran en meiosis

C. Sertoli

C. Leydig

Hormona anti-mülleriana

Testosterona

Por falta de testosterona

Hormonas femeninas

Identidad de las gónadas determina

identidad de los gametos:

CG XY en gónada XX dan oocitos

Hay un gen TDF

IDENTIFICACION DE SRY

Material:

-Individuos XX que son machos

-Individuos XY que son hembras

Dominio HMG en la proteína SRY

¿TF?

X Y

Región de unas 35Kb en el brazo

corto de Y: gen SRY (sex-determining

region of the Y chromosome)

¿ESTÁ RELACIONADO SRY CON

EL SPLICING?

SRY co-localiza con factores relacionados con el “splicing”

¿SON SF1 Y SOX9 LAS DIANAS

DE SRY?

• SF1 (“steroidogenic factor 1”) es un TF.

• SF1 interviene en la formación inicial de la gónada

• SF1 se expresa luego sólo en la gónada masculina para diferenciación

de las células de Leydig y Sertoli.

• SOX9 es autosomal y codifica para una proteína con dominio HMG

• Parece que SOX9 puede actuar como TF y en el “splicing”

• SOX9 aparece en todos los vertebrados (SRY sólo en mamíferos)

• Muchos XY con sólo 1 copia funcional de SOX9 tienen fenotipo

femenino o de hermafrodita

• XX con copia extra de SOX9 o transgénicos para SOX9 se desarrollan

como machos

AMH

SOX9 INDUCE LA FORMACIÓN

DE TESTÍCULOS

Túbulos seminíferos

con espermatozoides

Túbulos seminíferos

sin espermatozoides

Folículos del ovario

GENES PARA LA FORMACIÓN

DEL OVARIO: DAX1X X

DAX1DAX1

inactivo

X Y

DAX1

SRYX Y

2 copias

de DAX1

SRY

Testículos Ovarios Mal formadas

Masculino Femenino Femenino

Gónadas

Fenotipo

DAX1 y SRY compiten y DAX1 es importante para la formación de ovarios

DAX1 codifica para un miembro de la familia de receptor nuclear de hormonas

EXPRESIÓN DE DAX1 DURANTE

EL DESARROLLO GONADALXY XX

10.5 d.p.c

11.5 d.p.c

12.5 d.p.c

13.5 d.p.c

Primordios de gónadas

en ratones Dax1:lacZ

WNT-4 Y LA FORMACIÓN DEL

OVARIO

11.0 d.p.c.

11.5 d.p.c.

Conductos de Wolff

Wolff-like

Pax2lacZ

(marca Wolff y uretra)

Expresión de Wnt-4 en

gónadas en desarrollo

WNT-4 Y LA FORMACIÓN DEL

OVARIO

Expresión de genes de

la síntesis de testosterona

PATRONES DE EXPRESIÓN

12.5 d.p.c

11.5 d.p.c

Desarrollo testículo

Desarrollo ovario

Desarrollo testículo

Desarrollo ovario

POSIBLE RUTA DE CONTROL

DEL DESARROLLO GONADAL

Cresta

genital

Gónada

indiferenciada

TESTÍCULO

Testosterona

AMH

Cel. Leydig

Cel. SertoliSF1

SF1

OVARIO EstrógenosFolículos

Conductos

Müllerianos

Genitales femeninos

internos

Regresión

Pene,

prostata…

(Si XX)WNT4

DAX1

(Si XY) SRY SOX9

¿?

SF1

WT1

…

Conductos

de Wolff

Genitales masculinos

internos

LA DETERMINACIÓN DEL SEXO

EN HELECHOSUn único tipo de esporas

Puede haber gametófitos

machos o hermafroditas

LA DETERMINACIÓN DEL SEXO

EN CERATOPTERIS RICHARDII

ACE

ACE

ACEACE

ACE

Gametófito hermafrodita

Meristemo en

hendidura, anteridios,

arquegonias

y tejido vegetativo

Gametófito masculino

No forma un meristemo,

practicamente sólo

anteridios. En ausencia

de ACE revierte a

hermafrodita

Homospora n

ACE

Feromona ACE

(antheridiogen Ceratopteris)

TIPOS DE MUTANTES OBTENIDOS

hermaphroditic (Her),

hermafroditas siempre

transformer (tra),

machos siemprefeminization (fem),

hembras siempre

many-antheridia (man), macho con ACE

hermafrod. con muchos ant. sin ACE

notchless (not), hembra siempre

y sin meristemo en hendidura

Nuevo fenotipo “intersex” siempre: meristemo

anormal, pocos ant., sin arq. funcionalesNuevo fenotipo “asexual” siempre:

sin meristemo, ant. ni arq.

MODELO PREDICHO

ACE HERs TRAs

NOT1

FEM1

MAN1

caracteres

caracteres

(al menos 6 loci)

El gametófito se desarrolla como macho en presencia de ACE

MODELO PREDICHO

ACE TRAs

NOT1

FEM1

MAN1

caracteres

caracteres

HERs(al menos 6 loci)

PROBLEMA: ¿cómo se forman los anteridios

para dar el fenotipo hermafrodita?