哺乳动物性别决定基因.doc

哺乳动物性别决定 摘要：哺乳动物性别有染色体基因型决定，与哺乳动物性别有关染色体有两条：X、Y。然而，从胚胎到胎儿出生这一过程性染色体是怎么调控性别分化的呢？本文对此给以综述。 关键词：哺乳动物, 性别决定, 性别分化, 基因 从精子与卵子结合那一刻起性别就已经确定，但是从受精卵到一个完整的个体势必又是一个复杂的过程。这一过程可分为两个阶段：第1阶段，由基因决定原始性腺发育为辜丸抑或是卵巢，称之为性别决定；第2阶段，在辜丸和卵巢产生的不同激素作用下最终形成男性和女性的表现型[1]。虽然哺乳动物的第二性征可能会受到内、外环境的影响，但是基因型一旦确定性腺也就确定。胚胎期的性别发生受到多个基因的调控（Sry、Sox9、Dmrt1、Wt1、Mis、Sf-1、Dax1、Sox3、Wnt4等），这些基因主要位于性染色体上，也有些位于常染色体上。随着研究的深入，性别决定的真相离我们逐渐清晰。 1，性别决定物质基础发展历程[2,1] 在1955年关于雄性特异性组织相容性抗原( Male Specific Minor Hisrocompatibility-Y Antigen，简称H-Y抗原)的发现，引起了关于H-Y抗原对精子选择的广泛研究，认为H-Y抗原是主要的睾丸引发物，此假说流行了10多年。后来发现具睾丸的小鼠中缺乏H-Y抗原而被推翻。目前，利用H-Y抗血清或单抗来筛选精子及鉴定胚胎性别。1959年Jacab。等提出决定雄性性别的因素存在于具有3-4万个碱基对的Y染色体上，引起科学家们从Y染色体上寻找性别决定基因的广泛兴趣。1986年，Page等用135例人的Y染色体特异DNA探针去鉴定，发现该片段约140bp位于Y染色体短臂接近假染色体的区域，它与X-Y配对交换区域相邻。1987年，Page等对此作了进一步的研究，最后将TDF定位于142区，它含有一个能编码与DNA很好结合的转录调控子，即一个含有锌指结构的蛋白质(Zinc-finger-conntaining Protein)，又称为锌指Y(ZFY)基因[Ls)。但后来在有袋动物和胎盘哺乳动物都发现有X连锁的ZFX或ZFX基因的存在，该结论也被否定。1989年，Palmer等发现14例XX雄性或间性患者均为ZFY阴性，并发现其中4例在X染色体上有一个Y片段，该片段约为60kb，位于1441区。1990年英国学者Sinclair等(1990)发现哺乳动物(包括人类)Y染色体短臂上靠近长染色体区的35k1)区域存在性别决定区，随后通过对SRY基因序列和编码产物的分析，确定了Y染色体上的SRY基因为辜丸决定因子的主要候选基因。1991年Koopman等将含有SRY的14 kbY染色体片段显微注射到雌性小鼠胚胎中结果雌鼠发育成雄性，从而证明了SRY为哺乳动物的性别决定基区。 目前的研究认为，哺乳动物的性别决定主要由Y染色体上的性别决定基因SRY调控，同时，还存在着一些其他基因涉及性别决定系统，如常染色体基因Sox9， Wt 1，Sf1，Mis以及X染色体上的Dax1基因，性别决定与分化是一个多基因互作的级联过程。 2，性别决定分子机制 哺乳动物性别分化，起始于中肾附近泌尿生殖嵴里的双向分化潜能性腺细胞。在性别分化中Sry基因起到睾丸决定因子的重要作用，将结合下图说一下性别分化的分子机制。 哺乳动物双向分化潜能性腺。双向分化潜能性腺来源于中肾附近的泌尿生殖嵴。性腺中存在4种细胞系：生殖细胞、产类固醇细胞(雄性为leydig细胞，雌性为theca细胞)、支持细胞(雄性为sertoli细胞，雌性为follieol细胞)和相关组织细胞，性别决定在原始性腺中的体细胞sertoli细胞中自发地发生；哺育动物性别未分化的胚胎有两组生殖导管，一对中肾管(或Walffian duct)和一对副中肾管(或Mullerian duct )。哺乳动物的性别决定指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择，Sry基因的表达使支持细胞前体分化为Sertoli细胞，这些细胞分泌抗Mullulia激素使其管退化，使Walfflian发育成附睾、输精管、贮精囊；Leydig细胞分泌睾酮在5α-还原酶作用下形成双轻睾酮，对外生殖器的雄性化极其重要，这样原生殖细胞才能经过有丝分裂和减数分裂形成精子。卵巢的发育则是生殖细胞先进入减数分裂时期，随后卵泡细胞分化并在卵母细胞周围聚集，类固醇生成细胞体系生成内膜细胞。由此可见，睾丸的发育依赖Sry基因；精子形成取决于雄性化环境的建立，而卵巢则依赖生殖细胞。 3，性别分化的调控 Sry基因是Y染色体上的性别决定基因，是睾丸决定因子的遗传基础.在胚胎发育早期决定性腺。人的SRY基因有启动转录的功能.在胚胎睾丸组织细胞系中表达，激活下游的114 bp启动子，进而使下游Mullulian抑制物