Unidade 6: Determinação e Diferenciação Sexual Os cromossomos de células somáticas dos mamíferos X e Y são determinantes para a diferenciação dos ...

Unidade 6: Determinação e Diferenciação Sexual

Os cromossomos de células somáticas dos mamíferos X e Y são determinantes para a diferenciação dos sexos. A maioria das espécies de mamíferos tem o sistema de determinação do sexo do tipo XX/XY; Machos são heterogaméticos: (n+XY) Fêmeas são homogaméticas: (n+XX) Nas aves: o sexo heterogamético é feminino (ZW) e os machos homogaméticos (ZZ); Nos répteis: vários mecanismos diferentes, incluindo machos e fêmeas heterogaméticos e determinação do sexo depende da temperatura; Embora os cromossomos X e Y sejam considerados um par, estes possuem tamanhos diferentes e formas diferentes. Os cromossomos X e Y pareiam no curso da meiose e se separam, mas, na maior parte da sua extensão eles não são homólogos (seus genes não codificam as mesmas características); Machos e fêmeas não têm os mesmos números de alelos nos locis ligados ao sexo, essa diferença produz padrões variados de herança nos machos e fêmeas; Determinação sexual: mecanismo pelo qual o sexo é estabelecido; Definimos o sexo de um organismo de acordo com relação a seu fenótipo; Sexo: se refere ao fenótipo sexual. Existem dois fenótipos sexuais: macho e fêmea; Em mamíferos é definida pela constituição cromossômica sexual do indivíduo; Determinação cromossômica do sexo - Mais comum; Diferença entre cariótipo de fêmeas e machos; cromossomos comuns: AUTOSSOMOS: herdados igualmente independente do sexo; exceção de um par –ALOSSOMO OU CROMOSSOMOS SEXUAIS Em grande parte dos organismos eucariotos, a reprodução sexuada tem dois processos que levam à alternância de células haploides e diploides: a meiose produz gametas haploides e fertilização produz zigotos diploides; Determinação do sexo pelo sistema XX-XY Embora os cromossomos X e Y não sejam homólogos, eles se pareiam e se separam em diferentes células na meiose. A inativação de um cromossomo X Nas células germinativas femininas, o processo de inativação é revertido, ou seja, nas ovogônias ambos os cromossomos X estão inativos; Já nas células germinativas masculinas, ocorre a inativação transitória do cromossomo X. Controle do processo: por uma região do cromossomo X chamada de Centro de Inativação ou Região XIC: esse loco é transcrito exclusivamente no cromossomo X inativado. Inicia-se a inativação em um único loco, mas depois se espalha por todo cromossomo. A inativação genética é uma consequência da demora de um dos cromossomos X em desespiralizar ao término da mitose; Tanto o cromossomo X materno quanto o paterno podem ser inativados de forma aleatória; O corpo de fêmeas de mamíferos é um mosaico de áreas com células contendo em algumas o cromossomo X de origem materna ativo e em outras o de origem paterna. A inativação de um dos cromossomos X explica porque a quantidade de produto dos genes localizados no cromossomo X é a mesma em machos e fêmeas. Indíviduos que tem um cromossomo X com aberração estrutural, esse tende a ser inativado; Cromossomo Y Além de ser menor que o X, apresenta ainda uma região de heterocromatina constitutiva. Ele apresenta bem menos genes, e os que possuem são relacionados, em sua maioria, a determinação sexual. Como resultado da meiose dois tipos de espermatozoides são formados: autossomais + cromossomo X; autossomais + cromossomo Y; A fecundação determina, portanto, o sexo cromossômico do novo indivíduo; No início da vida intrauterina, o embrião de mamíferos, tanto XX como XY não tem diferenciação sexual. Gene que determina o sexo masculino: Gene da região determinante do sexo no cromossomo Y (Gene SRY) O gene SRY codifica uma proteína chamada de fator de transcrição que se liga ao DNA e estimula a transcrição de outros genes que promovem a diferenciação dos testículos. O desenvolvimento sexual masculino depende da produção do fator determinante testicular (TDF) pelo gene SRY; Na ausência desse fator, o embrião desenvolve características femininas; O gene SRY expressa-se nas células de Sertoli primordiais, o que resulta na sua diferenciação. As células de Sertoli promovem a organização celular e estrutural: a diferenciação dos testículos. Próximos passos da diferenciação masculina: Promovidos pelos hormônios testosterona (produzido pelas células de Leydig) e antimulleriano (HAM) produzido pelas células de Sertoli. HAM: responsável pela regressão dos canais de Muller, e a testosterona induz o desenvolvimento dos canais de Wolff em epidídimos, canais deferentes e vesícula seminal. Em outros órgãos-alvo: testosterona é convertida em DHT pela enzima 5-α-redutase.O desenvolvimento da próstrata e a transformação do seio urogenital em genitália externa masculina ocorrem em resposta à presença de DHT; Genes envolvidos na diferenciação sexual: S0X9 = autossômico Proteína S0X9 é importante na indução da formação testicular; Redução da concentração da proteína S0X9= leva a feminilização das gônadas podendo surgir os indivíduos hermafroditas; WT1 = autossômico; Fundamental na gonadogênese; Camundongos: mutação leva à ausência de gônadas e rins; DSS ou DAX1 = cromossomo X Participa da diferenciação sexual; Ação antagônica ao SRY; Funciona como “fator antitesticular”, e não como indutor de ovários; Duplicação em indivíduos XX: reversão sexual; Deleção em indivíduos XY: genitália masculina normal; SF1 = autossômico Fundamental na gonadogênese; Expressa-se em tecidos esteroidogênicos (regula enzimas produtoras de esteroides) Ativa a produção de HAM e testosterona; Expressa-se até que a diferenciação sexual se complete; Hormônios relacionados a determinação e diferenciação sexual -Testosterona Origem nas células de Leydig; Induz o desenvolvimento dos canais de Wolff (desenv. Epidídimo, canais deferentes e vesículas seminal); Em órgãos é convertida em DHT; -HAM Origem nas células de Sertoli; Provoca a regressão dos canais de Muller; O fenótipo masculino depende, essencialmente, da presença de um cromossomo Y, pois o desenvolvimento embrionário, na ausência dos produtos dos genes do cromossomo Y é, espontaneamente, em direção ao fenótipo feminino; O produto do gene SRY e o fenômeno da “vaca maninha” ou free-martin Nos bovinos, quando uma fêmea e gêmea de um macho, ela é quase sempre estéril; Nas fêmeas, a genitália externa geralmente é normal, mas os derivados mullerianos frequentemente estão ausentes ou são rudimentares; Os derivados wolffianos estão presentes e, em muitos casos, as gônadas assemelham-se a pequenos testículos; Até 600 dias de vida fetal, as gônadas femininas desenvolvem-se normalmente e, a partir daí, ocorre a masculinização; São essas gônadas da “vaca maninha” que produzem os androgênios e o HAM, por isso, sua masculinização é derivada de suas próprias gônadas; O que causa esse processo: em 90% das gestações gemelares em bovinos, ocorre a anastomose vascular do córion único; Devido a anastomose, ocorre TROCA DE SANGUE e substâncias entre os fetos. O sangue fetal contém células-tronco hematopoiéticas, o que resulta em ambos os fetos serem quimeras hematopoiéticas; Os indutores de diferenciação gonadal, induzidos pelo produto do gene SRY das células XY, ligam-se aos receptores gonadais do feto feminino, transformando