哺乳动物性别确定的研究进展

·8·《上海畜牧兽医新闻》 2006年第1期哺乳动物性别决定的研究进展陈力（扬州大学动物遗传育种与繁殖225009）许多动物的生产表现都与性有关，例如卵的生产或繁殖. 牛奶的生产此外，一些遗传性疾病也与性别有关. 因此，如果我们能清楚地了解动物性别决定的过程，然后有效地控制动物性别，就可以更好地利用自然资源. 动物的早期性腺发育过程可以根据时间分为两个步骤: 第一步是通过基因确定最初的性腺发育成睾丸还是卵巢的过程，这被称为性别决定. 第二步最终是在睾丸和卵巢分泌的不同激素的作用下. 分化为女性或男性表型称为性别分化... 1. 随着本世纪分子遗传学，发展生物学等学科的发展，人们对本质上的性别决定有了更清晰的认识. 有关性别确定的研究已从形态学转向配子发生和胚胎形成. 这个过程不断加深. 1性别决定的发展机制. 哺乳动物胚胎发育的早期是性别未分化的阶段，只有性腺原基位于中胚层的内缘. 这种未分化的性腺中胚层是中性的.

家畜性别决定的方向是未来性腺的发展方向，性别决定的结果是通过性腺的分化和性表型来实现的. 胚胎性腺的发育类型是性别形成的决定性物质. cast割后兔胚胎的实验表明，在内部和外部生殖器组织分化的关键时间之前，去除雌性和雄性胚胎的性腺都导致雌性和雌性胚胎的内部和外部形态发展，这表明存在雌性. 胚胎中的睾丸组织是促进男性性状发展或阻止女性性状发展的必需物质[]. 当某些信息诱导性腺原基发育成卵巢时，卵巢产生的雌激素使穆勒氏管发育成阴道，子宫和输卵管. 如果性腺原基发育成睾丸，则其间质细胞会分泌睾丸激素，这种睾丸激素支持抗苗勒氏菌因子的分泌并正在诱导中. 肾管发育成附睾，输精管和精囊等内生殖器. 性腺在生殖道中的异常分布和发育会导致不同程度的雌雄同体. 哺乳动物的性别由遗传决定. 男性和女性44和XX的性特征是在不同性激素的刺激下的特定表现. 性别是在受精时决定的，或者特别是由受精时的精子决定的. 我们知道，在二倍体动物的染色体组成中，存在一对专门确定个体性别的染色体，称为性染色体. 雌性动物是XX，雄性动物是XY. Y染色体是决定动物性别的关键.

生殖细胞是单倍体，仅含有一个性染色体. 卵都是x，精子是x和Y，数量基本相同. 如果将卵子与一个x精子结合形成一个胚胎，则其性染色体组成为XX，并且将来会发展成雌性个体;如果将其与Y精子结合形成XY的胚胎性染色体组成，则将来会发展成男性[6]. 性染色体的组成异常通常会导致个体生殖功能障碍或其他相关疾病7j. 2性别决定的分子机制自本世纪以来，细胞学研究的发展和显微镜的发展证明了细胞内细胞器和核染色体的结构，已通过研究减数分裂的染色体行为和非典型性染色体而得到认可. Y染色体的缺失或缺失是决定性别发展方向的关键因素. 当前的研究认为，哺乳动物的性别决定主要受Y染色体上的SRY基因调控. 同时可转换性别的动物，性别特定系统还涉及其他一些基因，例如X染色体上的常染色体基因Sox9，wT1，SF1和DAX1基因[8J. 2.1 SRY基因及其作用机制SRY是睾丸的决定因素. 它是决定动物性别的Y染色体上的一小段. 它带有睾丸特有的转录代码，并在确定动物性别的关键时期将遗传信息发送给身体. 生殖腺的生殖背侧针对睾丸的发育. 研究证实，SRY位于Y染色体上靠近假自体染色体边界（臂断裂的末端）的一小段中，起源于X染色体上的SOX3，并且具有高度保守的性和特异性J.

SRY基因具有较长的阅读框，其编码120个氨基酸1oj的保守序列. SRY基因性别决定的机制如下: SRY的保守区编码一个结合强白色_1I_的DNA. 体外实验表明，在大肠杆菌中表达的SRY蛋白具有明显的DNA结合能力. 突变或缺失将导致SRY蛋白的DNA结合能力降低或丧失. 结果，受SRY蛋白质调节的基因无法用开放的肩膀转录，并且发生XY性别逆转. 这表明SRY是与DNA结合并在性别分化中发挥调节作用的转录调节子，并且由SRY调节的基因也参与性别分化. 必要. 因此，可以认为哺乳动物的性别决定是一系列基因协调表达的结果，而SRY可能起着开关的作用[I. SRY基因的表达如下: SRY基因是一个开放阅读框结构，具有一个外显子，可以编码204个8a肽键，其中有一个保守区，可以编码79aa，这是一个高度保守的HMG盒. . 已经在包括有袋动物和的哺乳动物的Y染色体上发现了SRY同源序列. 学者已使用Noilhern印迹检测人类睾丸中SRY的表达. Koopman等. （1990）实验表明，SRY基因仅在交配后10个. 它在5到12小时的有限时间内表示. 随着细胞的发育，这种表达在生殖rest细胞中进行. 交配后9.5小时没有预表达体征，而交配后只有12.5小时. 当睾丸索明显形成时，有表达痕迹. 这种极短时间的表达表明SRY可以启动睾丸的发育，但是不必长时间维持睾丸特异性基因的表达.

其他研究表明，mSRY仅在小鼠胚胎期睾丸开始形成时才表达，并且该表达仅限于性腺组织. 该表达特异性地在生殖rest的体细胞中发生，并且不需要生殖细胞的存在. 总之，可以看出SRY表达具有精确的时间和组织特异性，这意味着存在控制SRY的基因. 这些基因在性别决定途径中是SRY的上游基因，在生殖器ridge中，这些基因必须是常染色体基因或X连锁基因可转换性别的动物，并且同时存在于XX和XY胚胎中[8]. 2.2 Sox9基因及其作用机制Sox9（与SRY相关的HMG box，9）是HMG-box家族中的一种转录激活因子. 它在哺乳动物，家禽和爬行动物中高度保守，并且比SRY确定基因的年龄更长. Sox9中的基因突变可导致严重的骨形成异常（巨细胞发育不良，CD），并且46，XY患者中有75％经历了性转化. 小鼠中的Sox9在雄性生殖脊中高表达，而在雌性中则没有. 1O. 在5 dpc时，可以在Sertoli细胞中少量检测到iM4至S0x9的转录本，并在11,5 dpc处高表达（这也是SRY表达的峰值）.

因此，这表明SRY可以直接或间接调节上游Sox9的表达. 在l3.5 dpe. 仅在生殖索中观察到Sox9的表达，并且其表达水平在睾丸发育期间得以维持. 在幼年和成年小鼠的睾丸中均检测到Sox9的表达，但在卵巢中均未检测到，因此它可能被Dax1基因抑制. S0x9和SRY HMG框之间的相似性表明，S0x9和SRY在睾丸确定中的作用可能相互影响. 甚至有人提出SRY是从小鼠中剂量依赖的性别决定基因Sox9进化而来的. SRY在生殖器脊的presertoli细胞（presertoli cel1）中表达，而睾丸的发育需要sertoli细胞. 在此期间，Sox9也在生殖the中表达. 如果S0x9和SRY在生殖的同一细胞中表达，则它们可能彼此相互作用，从而影响睾丸发育过程中sertoli细胞的功能[1]. 多个实验结果表明，SRY的表达在一定范围内达到一定的阈值，但是Sox9的作用可以增加SRY的信号，使其超过该阈值并启动雄性发育[13,14].

2.3 WT1基因和作用机制WTI（野生型肿瘤基因1）基因最早是在丹尼斯-德鲁什综合征（DDS）中发现的. WT-1存在于肾脏中部，发育中的肾脏，并在生殖the中表达（9dpc小鼠），而雄性WT1基因敲除小鼠则缺乏性腺，并表现出雌性表型. 同时，研究发现SRY的启动子包含wT1基因的识别位点，表明wT-1与早期性腺发育有关，而WT1直接激活SRY的表达. WT1在调控与胚胎发育有关的基因中起着重要作用，而WTI则起着转录激活剂的作用. WT1基因激活SF1的表达，从而间接调节性腺的形成. WT1可以激活内源性DAX1启动子，而WT1-DAX1途径是哺乳动物性别确定过程中的早期事件[15J. 2.4 DAX1及其作用机理DAX1蛋白是DAX1编码的核激素受体超家族的一种蛋白. 它起源于X染色体短臂上的两个遗传位点，DSS（剂量敏感性性逆转）和AHC（肾上腺）. 先天性发育不全）.

DAX1蛋白是一种负调节剂，它被视黄酸受体调节和转录[1. 当XY个体的X染色体短臂上的两个DSS位点畸变时，将触发男性向女性转化的性逆转. DSS在卵巢的发育中起作用或在卵巢和睾丸的形成中起作用. 角色[1. DAXI和SRY在小鼠体内起到拮抗作用. 前者的增量表达将导致女性发育，而后者的增量激活将导致男性发育. 尽管DAX1在性别决定中起着重要作用，但它在人类和小鼠中的行为却有所不同. 人类缺乏DAX1会导致先天性肾上腺皮质发育不全；雄性小鼠缺乏DAX1和促肾上腺皮质激素. 尽管肾上腺激素可以正常表达，但它们是不育的，缺乏DAX1的雌性小鼠可以生育1. 2.5 SF-1及其作用机制SF-1（Steroidogenic factor1）是核激素受体超家族的成员之一[ “]. 在整个性别决定期间，它在生殖器ridge中连续表达，并参与性腺. 它的形态发生，激活在睾丸功能中起作用的几种激素的转录激活，包括产生类固醇的基因和抗性激素. -苗勒氏激素，涉及性腺轴多级水平上的生殖功能控制，包括性别确定，性别分化以及促性腺激素和类固醇的产生.

SFI在小鼠的整个性别分化过程中显示出雄性特异性表达. MIS的转录受SF1控制，因为MIS的启动子区域中存在SFI识别序列[2]. 在DAx1的启动子区域，产生类固醇的羟化酶基因和Star蛋白基因中也发现了SFI识别位点. 2.6其他相关基因当前研究中发现的一些常染色体基因也与性别确定有关. CAq’A-4基因表达在男性性别分化中起重要作用，而WNT4与女性性别分化有关. WTN4基因的两个副本将引起XY性别变化，这被认为是一种“抗高药”基因，与DAX1基因一样，它可以促进卵巢发育. 在一个由富含男性和女性特异性基因片段的小鼠胎儿性腺构成的eDNA文库中，发现了一个Vnnl基因，该基因编码一个粘附分子Vanin-1，其功能可能参与了肾脏中途肾脏的细胞迁移. 睾丸发育. 在eDNA文库中还发现了其他一些基因，例如nexin-1，但需要研究它们的特定功能. 此外，同源谱系研究还发现了与果蝇和线虫的各自性发育基因dsx（doublesex）和mab-3同源的DMRT1（DM相关转录因子-1）基因. 它位于人类9号染色体上. 异质突变与性转化和性腺异常有关.

在早期，DMRT1在男女中均以相同的水平表达，后来成为睾丸特异性的. 小鼠中DMRT1基因定向诱变表明，该基因对于出生后小鼠的睾丸分化是必需的. 该研究还发，丁家通等. 动物繁殖[M]南京: 江苏科技H {版[3] Jost A． . 新近的Horm Res研究[J]. 1953. 8: 379〜4l8 [4]段子渊. 关键词: 动物性别决定分子机制，性别识别与控制新技术牛杂志，1998 + 24（3）: 52〜55 [5]张宝军，杨公社.

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