18. Chromozom Y

18. Lidský chromozom Y – struktura, důležité geny, Y vázaná dědičnost, laboratorní určení pohlaví

• lidský chromozom Y je svými rozměry nejmenší ze všech lidských chromozomů

• velice odlišný od chromozomu X, který naopak patří k větším chromozomům

• crossing-over mezi těmito pohlavními chromozomy probíhá při meióze jen v krátkých homologních úsecích

• zbytek (95%) chromozomu Y nikdy nerekombinuje a je tedy přítomný výhradně u mužů

• chromozom Y je jedním z dvojice pohlavních chromozomů člověka

• v karyotypu je řazen k chromozomům skupiny G, ovšem jako jediný z této skupiny nenese satelity

• chromozom Y je typický pro mužské pohlaví, muži dostávají tento chromozom od svého otce

• druhý heterochromozom – chromozom X – dostávají muži od matky

• obsahuje velké množství heterochromatinu, tedy DNA, jež se téměř nepřepisuje v RNA

• ve srovnání se svým homologickým chromozomem X obsahuje Y stokrát méně genů

  • významný např. gen SRY, který spouští přeměnu vyvíjejícího se embrya v jedince mužského pohlaví

  • mimo něj je známo asi 30 dalších genů, kódujících protein či rodinu proteinů

  • polovina z těchto 30 genů se exprimuje především ve varlatech, druhá polovina v celém těle.

SRY (též sex-determinující faktor Y nebo TDF)

• je savčí gen a transkripční faktor, přítomný u člověka na krátkém raménku chromozomu Y

• tento gen je zodpovědný za spuštění vývoje samčího pohlaví (a pro-B-lymfocytů)

• co se týče jeho role ve vývoji mužských znaků, konkrétně navozuje produkci testosteronu – to je zásadní pro vznik varlat

• poruchy tohoto genu u mužů způsobí vývoj ženského těla, ačkoliv se zakrnělými vaječníky

• dále se však gen SRY exprimuje i v mozku v oblasti substantia nigra – zde zvyšuje tvorbu dopaminu

Pseudoautozomální oblasti

• určité geny jsou lokalizované v tzv. pseudoautozomálních úsecích chromozomu Y

• jedná se o dva úseky

  • PAR 1 (větší úsek, cca 2,7Mb = miliónů bazí, 24 genů) na konci krátkých ramének

  • PAR 2 (menší úsek, cca 330kb = tisíců bazí, 5 genů) na konci dlouhých ramének

• díky těmto oblastem (především pak PAR1) mohou chromozom X a Y utvořit během meiózy homologní pár, mezi geny v těchto oblastech může docházet ke crossing-overu

• příkladem může být gen SHOY a jeho homologní gen SHOX

• v případě strukturálních odchylek v těchto oblastech (následkem mutací) nemůže dojít k spárování chromozomu X a Y při meioze → neplodnost

Vybrané geny

• SRY (Sex-determining region Y)

  • gen kóduje specifický transkripční faktor, který stojí na počátku kaskády, determinující rozvoj mužského pohlaví

  • mutace tohoto genu způsobují rozvoj ženského fenotypu, který je spojený s gonadální dysgenezí

  • tento gen leží velice blízko oblasti PAR 1 – při chybném crossing-overu může dojít k jeho přenosu na chrom.X

  • v takovém případě se u daného jedince objevují mužské pohlavní znaky (přestože má genotyp XX), ale chybí geny pro spermiogenezi ležící na Y a jedinec je neplodný

  • gen SRY rozhoduje o tom, jaký typ gonády se vyvine z embryonálních gonád

    • výskyt SRY – tvorba testes, které produkují testosteron → vývoj mužských pohlavních cest a sekundárních pohlavních znaků

    • SRY chybí – ovaria produkují estradioly