Модель первичной детерминации пола у млекопитающих

К настоящему времени мы не располагаем бесспорной моделью, с помощью которой можно было бы объяснить детерминацию пола у млекопитающих. На рис 21.7 показана одна из моделей, объединяющая представления нескольких авторов (Eicher, Washburn, 1986; Burgoyne, 1989).

В основе этой модели лежит допущение, что недифференцированные гонады плода бипотенциальны и что развитие в обоих направлениях – мужском и женском – является активным, управляемым генами процессом (т.е. женское развитие не может рассматриваться просто как результат пассивного «невыполнения условий»). Таким образом, существуют два параллельных пути развития; один, ведущий к развитию яичников, другой – к развитию семенников. Кроме того, эта модель предполагает индукционные взаимодействия между линией поло-

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

_____________ ДЕТЕРМИНАЦИЯ ПОЛА_______________________________________________________________ 241

Рис. 21.7. Модель генетической регуляции пола у млекопитающих. Ген Tdy (если он имеется) инициирует развитие семенников и не дает возможности развиваться яичникам. В отсутствие гена Tdy ген Od инициирует развитие яичника на более поздних стадиях. Унаследованная с аутосомой инверсия пола у мышей может быть следствием временных различий в функционировании генов тестикулярного пути. (Из Etcher, Washburn, 1986; Burgoyne, 1989.)

вых клеток и соматической тканью гонады, которую они заселяют. Первое свидетельство этого взаимодействия выражается в том, что первичные половые клетки дают тип гамет, совпадающий с типом гонады, в которую они мигрируют. Например, половые клетки XX, попавшие в семенник, начинают сперматогенез. Реципрокные взаимодействия выражаются в том, что ген ZFY (активность которого отмечена при формировании спермиев) в Y-хромосоме эпителия гонады XY не транскрибируется до тех пор, пока гонада не будет индуцирована первичными половыми клетками, заселяющими ее (Koopman et al., 1989).

Первый ген на пути развития яичников – гипотетический ген Od (owarian-determining) – расположен на Х-хромосоме или на аутосоме. Полагают, что его функция заключается в активации другого гена на пути развития яичников – Od-1. (Поисками этих генов никто не занимался, поскольку допущения об их существовании не требовалось в других моделях детерминации пола.) Полагают также, что этот ген активен в первичных половых клетках и вызывает развитие гонады по овариальному пути.

Первый ген на пути развития семенников называется Testis determining-Y (Tdy), т.е. детерминирующий семенники; он эквивалентен человеческому гену TDF. Этот ген начинает функционировать в развитии раньше, чем ген Od и выполняет две функции: 1) активирует другой ген на пути развития семенников (Td-1) и 2) подавляет активацию Od. Таким образом, в присутствии гена Tdy (что имеет место у индивидуумов XY) формируются семенники, а яичники развиваются в том случае, когда его нет. По-видимому, Tda-1 и Tas представляют собой два гена из тех, которые функционируют на пути детерминации семенников. В соответствии с этой моделью полагают, что явление инверсии унаследованного пола, связанное с этими локусами, объясняется отсутствием координации между Tdy и этими аллелями. Такое отсутствие координации может касаться времени экспрессии генов. Аллель Tdy линии С57 может активироваться раньше, чем аллель Tdy Mus domesticus. Не исключено, что он не в состоянии полностью ингибировать ген Od и поэтому овариальная ткань не образуется. Несмотря на значительные успехи, которые были достигнуты в последние годы, анализ первичной детерминации пола у млекопитающих остается (как и в очень далекие времена) одной из самых больших нерешенных проблем биологии развития.