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

250 ГЛАВА 21_____________________________________________________________________________

терминирующий кодон находится в центральном экзоне. У самок процессинг РНК дает только два экзона, а специфичный для самцов центральный экзон вырезается в качестве большого интрона. Таким образом, мРНК, специфичная для самок, лишена терминирующего кодона.

По нуклеотидной последовательности специфического для самок транскрипта Sxl можно предсказать некоторые свойства его белка. Этот белок должен иметь две области, играющие важную роль в связывании РНК. Последние должны быть общими с ядерными РНК-связывающими белками, такими, как в мяРНП. Белл и др. (Bell et al., 1988) предположили, что для РНК-связывающего белка, кодируемого Sxl, необходимы две мишени. Одна из этих мишеней сама пре-мРНК Sxl. Функционирование такого механизма обеспечило бы женский путь развития после того, как произошла начальная активация. Второй мишенью специфического для самого белка Sxl могла бы быть пре-мРНК следующего гена этого пути-гена transformer.

Геныtransformer

Ген Sxl регулирует детерминацию соматического пола путем контроля процессинга транскрипта гена transformer (tra). Как показано в гл. 13, сплайсинг этого гена у самцов и у самок происходит по-разному. Как у самцов, так и у самок обнаружены и специфическая для самок мРНК, и неспецифическая мРНК. Неспецифическая мРНК tra, подобно мужскому транскрипту Sxl, несет недалеко от начала матрицы терминирующий кодон, делающий белок нефункциональным (Boggs et al., 1987). В гене tra второй экзон неспецифической мРНК имеет терминирующий кодон. При образовании мРНК, специфической для самок, этот экзон не используется (рис. 21.16). Каким образом самки могут образовывать транскрипты, отличающиеся от транскриптов самцов? Полагают, что специфический для самок белок гена Sxl связывается с некими пре-мРНК tra, вызывая у них процессинг, при котором удаляется второй экзон (см. гл. 13). В результате образуется белок, специфический для самок. Этот белок играет решающую роль в детерминации женского пола. Если мух XY заставить производить транскрипт, специфический для самок, то эти мухи становятся самками. Неспецифический транскрипт не оказывает воздействия ни на самцов, ни на самок (McKeown et al., 1988).

Продукт tra, специфический для самок, действует вместе с геном transformer-2 (tra-2), способствуя созданию женского фенотипа. (Ген tra-2 не требуется для детерминации мужского пола, но он понадобится самцам позже – при сперматогенезе.) Ген tra-2 активен постоянно и синтезирует один и тот же продукт у самцов и у самок. Этот белок tra-2, как и специфический для самок белок Sxl, содержит РНК-связывающий домен (Amrein et al., 1988; Goralski et al., 1988). Считают, что ген tra-2 может связываться с транскриптом гена doublsex только в присутствии белка tra, специфичного для самок (Baker, 1989).

Doublesex– ген-переключатель детерминации пола

Ген doublesex активен у самцов и самок, но его первичный транскрипт подвергается секс-специфическому процессингу (Baker et al., 1987). Мужские и женские транскрипты идентичны по первым трем экзонам. Различия между 3'-экзонамн напоминают различия между двумя типами молекул IgM (гл. 13). Фрагмент, служащий экзоном в транскриптах, специфических для самок, является частью интрона транскриптов, специфических для самцов. Более того, молекулярный анализ доминантных dsx-мутаций показал, что они представляют собой инсерции в экзоне, специфическом для самок. При наличии доминантного аллеля dsx у ХХ-особи эта особь становится самцом.

Альтернативный процессинг РНК, по-видимому, является результатом активности генов transformer (рис. 21.16). Если активен только ген tra-2, то сплайсинг транскрипта doublesex идет по мужскому типу. Этот транскрипт производит белок, ингибирующий гены, ответственные за женские признаки клеток. Вместе с тем если ген tra синтезирует свой активный, специфический для самок белок, то этот белок подвергается и иному типу процессинга. Образуется специфический для самок транскрипт, продукт которого ингибирует гены, ответственные за мужские признаки. В соответствии с этой моделью (Baker, 1989) каскад генетических событий, регулирующий становление пола, сводится к тому, какой тип мРНК образуется в результате процессинга транскрипта doublesex. Если отношение Х:А равно 1, то Sxl создает специфический для самок фактор сплайсинга, вызывающий сплайсинг транскрипта гена tra по женскому типу. Белок, специфический для самок, взаимодействует с фактором сплайсинга tra-2, вызывая сплайсинг пре-мРНК doublesex по женскому типу. Если транскрипт doublsex не подвергался этому воздействию, то его процессинг пойдет по типу «отсутствия условий» и даст специфическую для самца матрицу.