性别决定基因 (原创)

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性别决定基因 (原创)

2024-04-23 20:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

原标题:性别决定基因 (原创)

一、SRY基因

人类的SRY定位于Yp11.3,编码一个含204个氨基酸残基SRY蛋白。SRY主要在睾丸支持细胞的前体细胞中表达,诱导生殖腺嵴中睾丸支持细胞前体细胞的分化。SRY作为一个分子开关,在性别决定具有重要的调控作用,SRY并非性别决定的唯一基因。人类家族性XX性反转的某些病例的X性染色体上并不存在SRY基因,仍能发育为男性,亦有少数XY性反转个体的Y染色体上SRY基因正常,但表现型为女性。说明除了SRY基因之外,还有一系列基因可能参与了性别决定过程。北京家恩德运医院遗传咨询科窦肇华

二、性别决定相关基因

1.WT-1基因WT-1是在研究肾母细胞瘤的过程中,作为一种肿瘤抑制基因被发现的。WT-1突变可引起DDS和Frasier综合症,患者同时伴有生殖器官发育异常和性反转现象,这表明WT-1在性腺发生和性别决定过程中具有重要作用。

人类的WT-1定位于11p13,含有10个外显子。WT-1通过选择性剪切及选择不同的起始位点进行翻译等方式,产生24种蛋白异构型。

WT-1在肾和性腺发育中起重要作用,缺乏WT-1(+KTS)的小鼠,会引起Sry表达水平降低,引起XY小鼠发生完全性反转。这提示WT-1(+KTS)可能通过对SRY/SrymRAN翻译水平的调节,提高SRY/Sry的表达水平,使未分化性腺向睾丸方向分化。WT-1还对抗苗勒管激素(AMH)基因有转录调节作用,WT-1突变将导致男性永久性Müller管症。

2.SF-1基因人类的甾类生成因子1 (SF-1)基因定位于9q33,含有7个外显子,编码一个含461个氨基酸残基的蛋白。SF-1主要参与类固醇激素合成、性腺发生及性别决定过程中多种基因的转录调节作用。

在肾上腺/性腺原基形成过程中能检测到SF-1的转录,SF-1在XY型性腺中的支持细胞、睾丸间质细胞中都有表达。在支持细胞中,SF-1主要与WT-1协同促进AMH的表达,诱导和维持雄性正常发育。SF-1 mRNA在XY型胚胎的睾丸间质细胞表达明显,缺乏SF-1会影响睾酮及其衍生物二氢睾酮的合成,造成无论什么染色体核型的个体,外生殖器均表现为雌性。人类的SF-1突变,会导致先天性性腺发育不全和肾上腺缺如及伴有性反转等症状。

3.SOX9基因SRY基因被发现后,研究者又发现与SRY有较高同源性的基因,称SOX基因。目前在人类及小鼠中已发现SOX基因家族的成员有30多个,其中SOX9对性别决定尤为重要。

人类的SOX9基因定位于17q24.3~25.1,含有3个外显子和2个内含子。SOX9在SRY表达后迅速开始表达,SOX9的表达与支持细胞的分化密切相关。在交配后11.5天的雄性胎鼠生殖腺嵴SOX9表达量明显增加,在雌性胎鼠生殖腺嵴表达水平较低。人类的SOX9基因突变会引起骨骼系统发育不良综合症(CD),大约75%基因型为XY的CD综合症患者表型为女性或双性体;表明SOX9是雄性性别决定通路中一个非常重要的基因。

4.DAX-1基因人类的DAX-1基因定位于Xp21.3~21.2,是从位于Xq21区域的剂量敏感性性反转(DSS)基因区域克隆得到的。DSS基因与先天性肾发育不全(AHC)基因连锁于X染色体上,DAX-1是这2个基因之间的一个临界序列。DAX-1编码DAX-1蛋白,该蛋白由于缺少典型的锌指结构,不直接与DNA结合,只能通过蛋白间的相互作用来调控基因的表达。

DAX-1有介导卵巢发育的功能。在雌性胚胎尿生殖腺嵴部位均发现有DAX-1的表达。当卵巢发育时,DAX-1的表达量不变;当睾丸发育时,DAX-1的表达量则显著下降;说明DAX-1可能参与性别决定,并控制雌性的发育。在正常情况下,DAX-1为SRY所抑制,当它有2个重复的活性拷贝时,可导致SRY正常的XY个体发育为女性。DAX-1基因敲除小鼠其性状表现与SF-1敲除小鼠很相似,提示DAX-1与SF-1可能在同一途径中发挥作用。

5.AMH基因抗Müller管激素(AMH)基因,也称Müller管抑制物质(MIS)基因,位于人类染色体的19p13.3~13.2,有5个外显子。AMH蛋白是胎儿睾丸支持细胞分泌的一种糖蛋白,是雄性性别分化中的一个重要因子,AMH的表达使Müller管退化,抑制雌性生殖管道发生。

AMH的表达受到SRY表达的间接调控,在AMH启动子上游分别有与SF-1和SOX9蛋白的结合位点,SF-1能与WT-1蛋白协同促进AMH的表达。SF-1与AMH的结合位点发生突变,使AMH表达量降低;SOX9与AMH的结合位点突变,会使其表达完全消失。所以,SOX9可能负责AMH的激活;AMH一旦激活,由SF-1和WT-1蛋白协同作用使其表达量增加。

人类和哺乳动物的性别决定是一个包括Y染色体、X染色体和常染色体上的多种基因参与的复杂调控过程。SRY在未分化性腺生殖腺嵴部位的表达,以直接或间接的方式启动了下游SOX9和AMH等相关基因的表达,决定性别向雄性方向分化。SF-1与WT-1在未分化性腺的发育早期出现,可能对未分化性腺的早期发育及SRY、SOX9和AMH等基因的表达有一定的调节作用。DAX1可能参与了雌性性别决定过程;DAX1可从不同等级抑制雄性发育,2个拷贝有活性的DAX1表达就会引起XY个体发生性反转。返回搜狐,查看更多

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