GENÉTICA DEL SEXO

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GENÉTICA DEL SEXO
  1. DESARROLLO SEXUAL NORMAL
    1. SEXO CROMOSOMICO

      Annotations:

      • se determina al momento de la fertilización. 
      1. Determinación Cromosomica del sexo
        1. HOMOGAMETICO ESTRUCTURAL
          1. MAMÍFEROS HEMBRAS: n a + XX
            1. AVES MACHOS: n autosomas + ZZ
            2. HETEROGAMETICO ESTRUCTURAL
              1. AVES HEMBRAS: n a + WZ
                1. SISTEMA WZ

                  Annotations:

                  • AVES: Sistema de determinación de sexo ZW presente en las aves, algunos insectos, muchos reptiles y otros animales, en el que el sexo heterogamético es el femenino.
                2. MAMÍFEROS MACHOS: n a + XY
                  1. SISTEMA XX- XY

                    Annotations:

                    • MAMÍFEROS: El sistema de determinación del sexo XY es el sistema de determinación del sexo presente en los seres humanos, la mayoría de otros mamíferos, algunos insectos (Drosophila), y algunas plantas (Ginkgo).
                  2. HETEROSIS ESTRUCTURAL DEL SEXO HETEROGAMÉTICO
                    1. Si se recuerda la "heterosis estructural del sexo heterogamético", se observará que dentro de los cromosomas sexuales hay dos regiones, una homóloga y otra diferencial. Los loci de características ubicadas en la región homólogas se denominan LIGADAS PARCIALMENTE AL SEXO y aquellas que se ubican en la región diferencial se denominan LIGADAS TOTALMENTE AL CROMOSOMA X o AL Y dependiendo de su ubicación en el cromosoma X o Y.
                      1. Con heterosis estructural se hace referencia a cuando los cromosomas homólogos tienen disntitno ordenamiento de los genes. Ejemplo, en el cromosoma materno el orden de los genes normal es 1 2 3 4 5 y en el paterno, hay una inversión ejemplo 1 3 2 4 5. Es decir tienen los mismos genes en diferente orden, por eso, al aparearse los homólogos para formar gametas hay problemas y resultan gametas desbalanceadas.
                        1. Al sexo que lleva los cromosomas X e Y se lo llama "HETEROGAMETICO ESTRUCTURAL" pues produce dos clases gaméticas estructuralmente diferentes, algunas que poseen n autosomas y un cromosoma X y otras que poseen n autosomas y el cromosoma Y
                      2. Comportamiento Meiótico
                        1. BIVALENTE ABIERTO
                          1. La formación del bivalente durante la profase meiótica en los individuos que posee sexo heterogamético estructural (2n = autosomas + XY) posee una característica constante; esta característica es que siempre se forma un bivalente abierto.
                            1. Esto se debe a que en la estructura de los alosomas puede observarse una región no homóloga, segmento diferencial o no apareante y otra región con homología o apareante, también denominada pseudoautosómica y es allí donde se produce el apareamiento y posterior entrecruzamiento.
                              1. En cambio, los alosomas del sexo homogamético estructural se aparean en su totalidad, siguiendo el modelo meiótico de los cromosomas autosómicos, ya que estos son completamente homologos.
                          2. DIFERENCIACION SEXUAL ES UN PROCESO POLIGÉNICO

                            Annotations:

                            • NO SOLO ESTÁN INVOLUCRADOS AQUELLOS GENES QUE SE ENCUENTRAN EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES, SINO QUE OCURRE GRACIAS A LA COORDINACIÓN DE ESTOS EN GENES AUTOSÓMICOS EN MOMENTOS Y TEJIDOS ESPECÍFICOS.
                          3. SEXO GONADAL

                            Annotations:

                            • Esta determinado por el sexo genético que normalmente corresponde al sexo cromosómico 
                            1. DIFERENCIACION PRIMARIA O GONADAL
                              1. Es el proceso mediante el cual se da la formación de las gonadas, durante el desarrollo embrionario del feto. En el macho se desarrollan los testículos y otras estructuras relacionadas a este, y en la hembra se desarrollan los ovarios.
                                1. El comienzo de la diferenciación sexual primaria o gonadal en la especie humana es atribuida al gen SRY (por sex-determining region Y), que está localizado en la región diferencial del cromosoma Y, aunque muy próximo a la región homóloga o apareante. Por esta razón se puede explicar que, si en el proceso meiótico de la gametogénesis de un varón normal XY se produce un pequeño error en el apareamiento de los cromosomas X e Y, se originen gametos de tipo Y que no lleven el gen SRY y gametos de tipo X con el gen SRY. Por ello se pueden encontrar, aunque con muy baja frecuencia, varones XX y mujeres XY en las poblaciones humanas.
                                2. GENES INVOLUCRADOS EN LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL EN MACHOS
                                  1. Gen SRY (Factor determinante testicular, del inglés Sex determining region of the Y chromosome ).
                                    1. Su locus se encuentra en el brazo corto del cromosoma Y muy próximo a la región pseudoautosómica (ver fig 2). Posee un solo exón y codifica para una proteína de 203 aminoácidos. Este péptido contiene un dominio funcional de 79 aa del tipo HMG (proteínas del grupo de alta movilidad) el cual se une al ADN. Se lo ha considerado un factor de transcripción ya que su unión al ADN induce su plegamiento para dar inicio a la transcripción.
                                      1. El gen SRY desencadena una cascada genética compleja que conduce hacia la diferenciación testicular, aunque todavía no se han encontrado los elementos de respuesta para SRY en los promotores de los genes colaboradores en el proceso. La acción de SRY dispara la diferenciación de las células de Sértoli.
                                        1. Los mecanismos moleculares que regulan su expresión no son bien conocidos, aunque se postula que una proteína funcional y WT1 serian factores de transcripción para dicho gen.
                                        2. Gen SOX 9
                                          1. Se encuentra en un cromosoma autosómico, codifica para una proteína de 509 aa también del grupo HMG. Su activación genética en mamíferos es controlada por SRY. En otras especies, como los reptiles ésta regulación es ambiental (temperatura) En mamíferos la expresión de SOX9 se ve limitada a las gónadas XY en las células pre-Sertoli luego de la expresión del gen SRY. Junto con SF-1 inducen la trascripción del gen MIS. SOX9 también es necesaria para el desarrollo del cartílago.
                                          2. DESARROLLO TESTICULAR
                                          3. GENES INVOLUCRADOS EN LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL EN HEMBRAS
                                            1. Gen WnT4: (Gen homólogo al gen Wingless en Drosophila).
                                              1. Es un gen autosómico que codifica para una molécula de señalización celular que estimula la actividad de otros genes. Durante la diferenciación testicular las células endoteliales migran dentro de la gónada por el mesonefros para formar los vasos sanguíneos celómicos. Las células de Leydig producen hormonas esteroides al día siguiente de ocurrido esto. Wnt4 reprime la migración de células endoteliales y esteroidogénicas en embriones XX, previniendo la formación de vasos sanguíneos y producción de esteroides propia del fenotipo masculino. La expresión de Wnt4 es reprimida en gónadas XY.
                                                1. En los embriones XX con mutaciones en Wnt4 se han encontrado fallas en el desarrollo de los conductos de Müller, pérdida de oocitos y expresión ectópica de enzimas necesarias para la biosíntesis de hormonas esteroideas.
                                                2. Gen DAX1:
                                                  1. Miembro de la familia de receptores nucleares huérfanos, éste gen se ha localizado en una región denominada Dss (dosage-sensitive sex reversal) en el cromosoma X. Se sabe que la doble dosis de DAX1 conduce al fenotipo femenino. Se expresa también en corteza adrenal, hipotálamo y pituitaria Wt1 y Dax1 compiten por su unión a SF1, cuando hay dos copias de DAX1 (XX) éste se une a Sf1 impidiendo que lo haga Wt1, y en consecuencia evita la transcripción de MIS, y posterior regresión de los conductos de Müller.
                                                  2. DESARROLLO OVÁRICO
                                              2. SEXO FENOTIPICO

                                                Annotations:

                                                • Está determinado por la presencia o ausencia de testículos u ovarios y por los caracteres sexuales secundarios. 
                                                1. PROGRAMA GENÉTICO EN LA DIFERENCIACION SEXUAL EN MAMÍFEROS
                                                  1. PERÍODO INDIFERENCIADO
                                                    1. Gen SF-1
                                                      1. Es un gen autosómico que codifica para receptores nucleares huérfanos (no tienen ligando conocido), se le atribuye un rol principal en el desarrollo y diferenciación de los tejidos esteroidogénicos, controla la expresión de todas las enzimas requeridas para la esteroidogénesis no sólo en el período embrionario sino también en el adulto y participa en el desarrollo del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal.
                                                        1. involucrado en la regresión de los conductos de Müller, regulando la trascripción de MIS (sustancia inhibidora de Müller, también llamada AMH: hormona antimülleriana). SF1 se une a una región muy conservada corriente arriba del gen MIS en las células de Sertoli, por otra parte promueve la síntesis de testosterona en células de Leydig.
                                                          1. (Factor esteroidogénico 1).
                                                          2. Gen WT1
                                                            1. Codifica para un factor de trascripción tipo dedos de zinc, implicado en el desarrollo de diferentes órganos, fundamentalmente riñón y gónadas. Se encuentra en un cromosoma autosómico. Se han descubierto distintas isoformas, originadas por splicing alternativo en distintos exones, esto provoca el reconocimiento o no de ciertas secuencias especificas en el ADN. WT1 es capaz de unirse no solo al ADN sino también al ARN, y por otra parte interactúa con una serie de proteínas entre las cuales se encuentra SF1, esta interacción activa la expresión de MIS.
                                                              1. (gen inhibidor del tumor de Wilms) C
                                                                1. WT1 se expresa en crestas genitales y nefrogénicas, así como en epicardio, mesénquima perivisceral y medula espinal. Mutaciones en este gen originan tumor de Wilms (tipo de tumor que se caracteriza por proliferación de células indiferenciadas del blastoma renal que normalmente deberían diferenciarse o morir), falla renal y anomalías genitales y gonadales (síndrome de Denys-Drash y Frasier en el humano).
                                                            2. CROMOSOMAS
                                                              1. C. SEXUALES: ALOSOMAS
                                                                1. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA EXISTENCIA DE ZONAS HOMÓLOGAS O APAREANTES ENTRE LOS ALOSOMAS
                                                                  1. Son importantes para que se pueda llevar a cabo una correcta segregación del par de cromosomas sexuales. De lo contrario podrían haber alteracion del número de cromosomas en el individuo. Las regiones pseudohomólogas de los alosomas se presentan entre el cromosoma X e Y, en el sexo masculino, debido a la diferencia estructural que hay entre ambos. Esto lleva a que el apareamiento entre estos cromosomas sexuales, sea diferente que el que se da entre los cromosomas X.
                                                                    1. En los mamíferos machos, se habla de que los genes que se presentan en la región difirencial son holándricos y que presentan una hemicigosis. Esto quiere decir quede estar UN alelo dominante o UNO recesivo. Nunca van a estar los dos juntos, como si sucede en la hembra.
                                                                    2. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA EXISTENCIA DE ZONAS NO HOMÓLOGAS ENTRE LOS ALOSOMAS
                                                                      1. Su importancia se centra principalmente en el desarrollo embriológico del individuo y el sexo que portará. Al existir zonas no homólogas habrán genes distintos entre el cromosoma X e Y, permitiendo así por ej que los genes SRY y el gen SOX 9 se encuentren presentes en la región diferencial de cromosoma Y controlando que se desarrollen los testículos y estructuras relacionadas. Estos genes no se presentan en la hembra debido a que se encuentran en la region diferencial del Y, con lo cual indicaría que no lo encontraríamos en el cromosoma X. RESUMIENDO, LA IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA EXISTENCIA DE ZONAS NO HOMÓLOGAS ENTRE LOS ALOSOMAS ES LA CAPACIDAD DE DESARROLLO DE HEMBRAS Y MACHOS. SIN ESTAS REGIONES, SERÍA IMPOSIBLE QUE LA HEMBRA DESARROLLE SU APARATO REPRODUCTOR COMO TAL Y EL MACHO LO MISMO. SI NO HUBIESEN ZONAS NO HOMOLOGAS ENTRE EL X E Y, AMBOS ALOSOMAS LLEVARÍAN LA MISMA INFORMACION GENETICA Y POR ENDE, DARÍA IGUAL SI UN MACHO LLEVARA XX O UNA HEMBRA XY.
                                                                        1. NO HABRÍA DISTINCIÓN DE SEXOS
                                                                        2. Un alosoma o cromosoma sexual es un cromosoma que difiere del resto de cromosomas (autosomas) en su forma, tamaño y comportamiento. Los cromosomas sexuales de los seres humanos son los típicos alosomas de los mamíferos y son los que determinan el sexo.
                                                                        3. AUTOSOMAS
                                                                          1. Un autosoma es cualquier de los cromosomas, excepto los cromosomas sexuales
                                                                        Show full summary Hide full summary

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