Determinação do Sexo e de características ligadas ao Sexo

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Universidade Federal do Piauí
Campus Ministro Reis Velloso – Parnaíba
Curso Biomedicina
Disciplina Genética Básica
DETERMINAÇÃO DO SEXO E DE 
CARACTERÍSTICAS LIGADAS AO SEXO
Determinação do sexo e de 
características ligadas ao sexo
• explora uma das principais extensões aos princípios de Mendel: a 
herança de características codificadas por genes situados nos 
cromossomos sexuais → diferem em homens e mulheres
chamados de LIGADOS AO SEXO
• Como é determinado o sexo: alguns 
membros masculinos e outros femininos
• Como são herdadas as características
codificadas por genes nos cromossomos 
sexuais
O que determina a diferenciação sexual?
• existem vários mecanismos diferentes de determinação do sexo, 
e o mecanismo de determinação do sexo controla a herança das 
características ligadas ao sexo
• organismos com estruturas reprodutivas femininas e masculinas 
(ambos os sexos no mesmo indivíduo) são ditos monóicos
• A maioria das espécies é dióica (indivíduos com estruturas 
reprodutivas masculinas ou femininas) e muitas delas apresentam 
dimorfismo sexual
Reprodução sexuada: meiose
(produz gametas haplóides) e 
fertilização (gera um zigoto diplóide) 
Gametas diferem de tamanho
O que determina a diferenciação sexual?
Existem três tipos de determinação sexual:
• determinação cromossômica
• determinação genética
• determinação ambiental
Cromossomos sexuais
• O mecanismo pelo qual o sexo é determinado é chamado de 
DETERMINAÇÃO DO SEXO
Diferenças cromossômicas entre os sexos
Determinação do sexo XX-XY
Fêmea XX (homogamética) e Macho XY (heterogamético)
 Todos os mamíferos (incluindo a espécie humana), algumas
plantas angiospermas dióicas, Drosophila
Diferenças cromossômicas entre os sexos
Determinação do sexo XX-XY
Determinação genética do sexo
 Algumas plantas e protozoários → sexo geneticamente determinado, 
sem diferenças óbvias nos cromossomos de machos e fêmeas
 Não há cromossomos sexuais
 os genótipos em um ou mais loci determinam o sexo
Importante: mesmo nos sistemas cromossômicos de determinação do 
sexo → o sexo é determinado na verdade por genes individuais
Mamíferos → gene SRY (cromossomo Y) determina o fenótipo 
masculino → os cromossomos que levam esses genes se apresentam 
diferentes nos machos e fêmeas
Determinação genética, gonadal e fenotípica do sexo
ovócito espermatozóide
Sexo genético
Sexo gonadal
Sexo fenotípico
Sistema Urogenital 
interno
Características externas SNC
Genitália 
externa
Características 
sexuais secundárias
Secreção de 
gonadotropinas
Comportamento 
sexual
Determinação do Sexo
 Sexo genético  XX, XY
 Sexo gonadal 
XX : gônada indiferenciada  ovário
XY : gônada indiferenciada  testículos
Sexo fenotípico
 Sexo genital  produção de hormônios  morfologia da genitália 
externa
 Sexo somático  hormônios  características sexuais 2árias
Zigoto
Gene SRY
TDF
O Fator determinante do 
testículo (TDF) é 
produzido por um gene 
no cromossomo Y
Na falta do 
cromossomo Y 
o TDF não é 
produzido.
A falta de TDF permite 
o desenvolvimento do 
córtex em ovários.
Na falta de 
testosterona o embrião 
desenvolve caracteris-
ticas femininas.
O TDF induz o 
desenvolvimento da medula 
(das gônadas embrionárias) 
em testículos.
Os testículos produzem a 
testosterona, um hormônio que 
inicia o desenvolvimento das 
características sexuais 2árias.
1
2
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2
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1
Medula
Gônadas 
embriônicas
Córtex
Gônadas 
diferenciadas
Ovário
Testículo
X Y
Características sexuais femininas Características sexuais masculinas
Diferenciação 
sexual em 
humanos
Determinação do sexo em humanos
Determinação do sexo em humanos
 Autossomos (22 pares) → NÃO participam
da determinação do sexo
Y → gene SRY → determina o sexo
masculino (gônada)
X → na ausência do Y → sexo feminino
 Aneuploidias
X0 → ausência de Y → sexo feminino (Síndrome de Turner)
XXY → síndrome de Klinefelter  fenotipicamente masculinos
poli X → viável → gravidade  inteligência 
Y0 → ausência de X → inviável
Síndrome de Turner (45,X)
 Incidência: 1 em 4.000
 Linha baixa de implantação dos cabelos
 Pescoço alado (dobras de pele)
 Tórax largo e em escudo com mamilos 
muito espaçados
 Baixa estatura
 Disgenesia gonadal (gônadas 
malformadas); 95% estéreis
 Incidência : 1:600 – 1:1.000 
Braços e pernas longos; Altos; Quadris mais largos; Ombros estreitos
Testículos pequenos (hipogonadismo) 
Azoospermia (ausência completa de espermatozóides no ejaculado);
infertilidade
Ginecomastia (presença de mamas)
Ausência de barba e pêlos no corpo
Síndrome de Klinefelter (XXY):
 47, XXX
 1 em 1.000 nascimentos femininos
 Estatura pouco acima da média
 Fenotipicamente normais - femininos
 Em geral são férteis
 70%  problemas de aprendizagem; 
retardo mental leve
Trissomia do X
Dois corpúsculos de Barr
DETERMINAÇÃO DO SEXO EM HUMANOS
O Cromossomo Y é essencial para a diferenciação sexual
Gene SRY: o fator traduzido deste gene (TDF) irá 
estimular a diferenciação das gônadas embrionárias 
em testículos
Sem cromossomo Y
Desenvolvimento das gônadas em ovários
Zigoto
Gene SRY
TDF
O Fator determinante do 
testículo (TDF) é 
produzido por um gene 
no cromossomo Y
Na falta do 
cromossomo Y 
o TDF não é 
produzido.
A falta de TDF permite 
o desenvolvimento do 
córtex em ovários.
Na falta de 
testosterona o embrião 
desenvolve caracteris-
ticas femininas.
O TDF induz o 
desenvolvimento da medula 
(das gônadas embrionárias) 
em testículos.
Os testículos produzem a 
testosterona, um hormônio que 
inicia o desenvolvimento das 
características sexuais 2árias.
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1
Medula
Gônadas 
embriônicas
Córtex
Gônadas 
diferenciadas
Ovário
Testículo
X Y
Características sexuais femininas Características sexuais masculinas
Diferenciação 
sexual em 
humanos
Cromossomo Y humano
• tendência a serem 
pequenos;
• apresentarem poucos genes 
funcionais ( 85 / 60 Mb)
• serem ricos em seqüências 
repetitivas
• genes em múltiplas cópias 
(famílias de genes)PAR2, 320 Kb
região pseudo-autossômica (PAR1; 2,6 Mb)
AZFa-c: regiões deletadas na azoospermia
Cromossomo X:
• muitos genes funcionais
(1000 / 165 Mb)
• altamente conservado entre os
mamíferos placentários
Regiões de homologia 
além das regiões 
pseudo-autossômicas 
comuns (PAR)
• Homologia Xp-Yq: SMCX-SMCY
• Homologia Xp-Yp: ZFX-ZFY
X X X Y X Y
Gene 
SRY
Macho XX Macho XY 
normal
Fêmea XY
Segmento 
perdido 
que 
contém o 
gene SRY
Reversão de sexo
Características similares às 
da síndrome de Klinefelter, 
exceto por terem altura e 
inteligência normais
Fenótipos são quase normais, 
exceto por não sofrerem mudanças 
pubertais pois não secretam os 
hormônios femininos. São tratadas 
como síndrome de Turner
Reversão de sexo
Gene SRY: codifica o fator 
determinante do testículo 
(TDF); região determinante 
do sexo no Y
Gene DAX1: antagonista de 
SRY, presente em X, que 
reprime outros genes que 
promovem a diferenciação 
do embrião em homem
Cromossomo Y 
humano
região pseudo-
autossômica Yp
AZFa-c: regiões 
deletadas na 
azoospermia
região pseudo-
autossômica Yq
 Sexo gamético  fertilização
Mulheres 46,XY 
Homens 46, XX
Reversão de sexo
Mulheres 46,XY sexo revertidas 
na ausência do gene SRY no 
cromossomo Y herdado, o gene DAX1
(Xp21) continua reprimindo genes que 
promovem a diferenciação do embrião 
em um homem
 desenvolvimento ovariano (mas 
como vestígios gonadais,e têm 
características sexuais secundárias 
pobremente desenvolvidas)
Homens 46, XX  translocação do 
gene SRY (Yp11.2) para Xp (possuem 
um cromossomo X com o gene SRY)
 crossing imperfeito entre X e Y
durante a meiose masculina
Reversão de sexo devido à 
mutação no TFM: síndrome 
de insensibilidade 
androgênica
normal
* TFM: gene codificante do 
receptor de testosterona 
(andrógenos)
Y
X
SRY
Fator
determinante de 
testículo
Testículo Testosterona
TFM Receptor de 
Testosterona
Complexo receptor de testosterona 
sinaliza diferenciação em macho
Características sexuais 
secundárias masculinas
Y
X
SRY Fator 
determinante de 
testículo
Testículo Testosterona
TFM 
mutado
Sem receptor de 
Testosterona
Sem complexo receptor de 
testosterona
Características sexuais 
secundárias femininas
Conclusão: os genes para a maioria das 
características secundárias M ou F estão 
presentes não apenas nos cromossomos 
sexuais, mas também nos autossomos; 
temos genes tanto para características M 
quanto F
Distúrbios do desenvolvimento sexual e gonadal: 
a base genética da determinação do sexo
Pseudo-
hermafroditismo 
masculino
•1 em 20.000 nascidos vivos
Sistema de determinação do sexo baseado em fêmeas com dois 
cromossomos X e os machos com apenas um
Como é acomodada a diferença 
numérica de genes ligados ao X?
• cada gene ligado ao X funciona duas vezes mais em machos
• uma cópia de cada gene ligado ao X é inativada nas fêmeas
• Mamíferos: inativação de genes ligados ao X em fêmeas (metilação e 
desacetilação de histonas; metilação região promotora de genes (ilhas 
CpG): mecanismos epigenéticos)
• evento de inativação ocorre em cada célula do embrião inicial
• o cromossomo a ser inativado é escolhido ao acaso
Xq13
gene XIST, expresso pelo alelo no X inativo
Mary Lyon, 1961
Compensação de dose de 
genes ligados ao X
Compensação de dose de 
genes ligados ao X
Fêmea heterozigota para um gene 
de cor de pelagem ligado ao X 
(gatos tortoiseshell e calico)
Corpúsculos de Barr (cromatina sexual)
XX XX XY
N-1 = 1
Compensação de dose de 
genes ligados ao X
Fêmea heterozigota para um 
gene de cor de pelagem ligado 
ao X (gatos calico)
• Manchas brancas: epistasia por um
gene autossômico que desliga a
síntese do pigmento
• Um gato com manchas sobre um
fundo branco é um calico, e sempre
fêmea
Ter cópias extras (ou não ter) do cromossomo X pode 
contribuir para anormalidade fenotípica?
• Klinefelter
• Turner
? ? ? ? ? ? ?
Alguns genes ligados ao X escapam da inativação: 10 a 15%
• não são distribuídos de forma
aleatória
• muito mais genes em Xp escapam
do que em Xq
Classe 1: genes da região pseudo-
autossômica, homólogos em Y
Classe 2: fora da região pseudo-
autossômica, no braço curto e no 
longo, cópias correlatas em YClasse 3: fora da região pseudo-
autossômica, sem cópia no Y
Ter cópias extras (ou não) das partes ativas do cromossomo X deve 
contribuir para anormalidade fenotípica
Características ligadas ao Sexo
• São determinadas por genes situados nos cromossomos sexuais
• Genes no cromossomo X: determinam características ligadas ao X
• Genes no cromossomos Y: determinam características ligadas ao Y
Homens → hemizigotos (XY) para o cromossomo X
(hemi = metade): XDY ou XdY
Mulheres → inativação do X; mosaicos para o cromossomo X; 
manifestantes heterozigotas
(XDXD, XDXd ou XdXd)
Genes exclusivos de X sofrem o padrão de herança ligado ao X (genes sem homólogos em Y)
Herança (característica) ligada ao X 
em Humanos
• Daltonismo: envolve defeito nos cones,
responsáveis pela visão em cores
• Presente em 4 a 5% dos homens (verde-
vermelho)
• Mãe passa os genes aos filhos homens
XDXD → mulher normal
XDXd → mulher portadora
XdXd → mulher afetada
XDY → homem normal
XdY → homem afetado
Características limitadas ao sexo e 
influenciadas pelo sexo
 Características limitadas ao sexo
 características determinadas por genes autossômicos, que afetam uma
estrutura ou função do corpo presente somente em um dos sexos
 Só ocorre em um dos sexos
 Ex.: Devido a diferenças anatômicas; presença ou ausência de
hormônios sexuais
 Características influenciadas pelo sexo
 Ocorre em ambos os sexos, mas mais comum em um
 características determinadas por genes autossômicos, e sua dominância é
influenciada pelo sexo do portador: se comportam como dominantes em
um sexo e recessivo no outro
 Ex.: Calvície
• Defeitos testiculares e uterinos herdados; tamanho das mamas; barba
• Característica autossômica dominante em homens
• Característica autossômica recessiva em mulheres