《性别决定》PPT课件

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1、性别决定性别决定机制的探讨一直是生命科学研究中最具吸引力和最热门的领域之一性别决定机制的研究已经形成了由遗传学、发育生物学、分子生物学及进化等多学科交叉的前沿研究领域发育生物学家的目标是追溯出性别决定和分化的基因通路，并以性别决定机制作为一种模式去理解发育的各个过程第一节果蝇的染色体性别决定一果蝇体细胞性别决定20世纪初，遗传学实验结果导致了“果蝇性别由X染色体和常染色体数的比率（X:A）决定”这一概念的确定，即X:A的比值形成了最初的个体性别决定信号。由X:A信号启动的果蝇性别决定包括3个不同的性别分化过程1.体细胞的性别分化2.生殖细胞的性别决定3.剂量补偿第一

2、节果蝇的染色体性别决定研究工作主要集中在性别分化所必需基因的鉴定和它们在发育过程中的位置突变分析表明，sex-lethal(Sxl)、transformer(tra)和transformer-2(tra-2)基因的突变可使XX个体变成雄性，但对XY个体无用Intersex(ix)基因的突变可使XX个体成为间性者；doublesex(dsx)基因在两种性别的分化过程中起重要作用，dsx缺失可使XX和XY个体都发育成间性第一节果蝇的染色体性别决定二sxl基因—果蝇性别决定的枢纽果蝇性别决定的第一阶段是X:A的比例信号。在体细胞性别决定中，X:A比例信号是通过sxl起作用

3、的，sxl基因的早期功能是XX胚胎启动雌性发育途径和维持两个染色体适量转录水平所必需的。第一节果蝇的染色体性别决定二sxl基因—果蝇性别决定的枢纽1.X:A信号的分子、分母因素X:A使细胞自主的信号，为严格的合子型以作用的不同分为“分子”和“分母”因素。分子因素是位于X染色体上的基因分母因素是与分子具有相反效应的一些位于常染色体上的基因第一节果蝇的染色体性别决定对X:A信号因素的进一步筛选并不如意，获得了sisterless-a基因的一系列等位基因，而在分母因素的筛选中只发现了7个不同强度的sis-a抑制子突变株。另外X染色体上的3个不同区域（17A9-10，17A

4、12-B［Df(1)N19］和7D107F12[Df(1)RA2]）对Sxl的活性也显示有作用，只是其中的Df(1)RA2是母本来源的。第一节果蝇的染色体性别决定第一节果蝇的染色体性别决定研究发现，缩短SxlPE启动子上游的调控区域，会降低启动子对性别决定信号的敏感性。参与这一过程的几个基因中，sis-a编码的蛋白质含有锌指蛋白转录因子家族的基本结构，RUN蛋白是一个新的能与DNA结合的异二聚体转录调控蛋白家族的成员；SIS-A、SIS-B、DPN和DA均为螺旋-环-螺旋转录因子第一节果蝇的染色体性别决定对整个果蝇个体来说，Sxl基因遗传开关的设定是非常精确的，那

5、些Sxl表达状态与X:A比率不符的细胞将在发育中因生长不利而被逐渐的清除。同时，Sxl最初的激活并不意味着“开”状态的完全确立，其遗传功能的真正实现还需要在以后的发育过程中不断维持Sxl开／关的稳定状态。第一节果蝇的染色体性别决定2Sxl功能的维持Sxl早期启动子PE仅在胚胎发育极早期的瞬间转录过程中起作用，此阶段的调控发生在转录水平，Sxl基因早期的转录和表达模式均为雌性专一。Sxl转录发生不久，晚期启动子PL就被激活，Sxl就进入RNA剪接水平的调控。第一节果蝇的染色体性别决定PL位于PE上游5kb处，在两种性别中均被激活，并贯穿随后的发育过程，成组成型转录模式

6、。但对于来自SxlmRNA的cDNA的分析表明，因差异性RNA剪接，雌雄两性的SxlmRNA并不相同；在雌性果蝇中，SXL蛋白可与自身的前mRNA结合，并将其按雌性方式剪接为成熟mRNA，编码一个含354个氨基酸的蛋白质，该蛋白质与雌性特异的Sxl早期转录产物相同或相近，第一节果蝇的染色体性别决定在雄性果蝇中，由于缺乏最初的SXL蛋白，新的Sxl初级转录产物按雄性方式进行间接，雄性特异的转录产物在48氨基酸后有一终止密码子，RNA的差异剪接使终止密码子包含入雄性特异mRNA中，从而产生一无功能的雄性SxlRNA。第一节果蝇的染色体性别决定在雄性果蝇中，通过剪接产生的

7、雄性的SxlRNA包含3个外显子，其中终止密码子位于中间外显子中；而在雌性果蝇中，RNA的剪接只连接2个外显子，而在雄性特异的中间外显子作为一个大的内含子被剪接掉。Figure17.18.Thepatternofsex-specificRNAsplicinginthreemajorDrosophilasex-determininggenes.Thepre-mRNAsarelocatedinthecenterofthediagramandareidenticalinbothmaleandfemalenuclei.Ineachcase,thefemale-speci