Určování pohlaví

Samičky a samečkové mnohých druhů jsou na první pohled často velmi rozdílní. Jen si představte třeba takového krásně vybarveného samečka bažanta a jeho partnerku vypadající jak hrouda hlíny, či urostlou maxisamičku klíštěte vedle miniaturního samečka. Co stojí za těmito rozdíly?

U nás – savců – jsou za vzhled našich partnerů odpovědné pohlavní hormony vylučované pohlavními orgány (tedy vaječníky nebo varlaty) a za vznik těchto orgánů zas odpovídají geny uložené na pohlavních chromozomech X a Y. Kolik jich je a které to jsou, to bylo ještě donedávna otázkou. Dnes se však už ví, že je to jen jeden jediný gen Sry (Sex – deteRmining gene on the Y) uložený na chromozomu Y, který je odpovědný za tvorbu varlat. V jeho přítomnosti se z určité oblasti embrya vytvoří varlata, díky nimž se embryo stane samečkem. V jeho nepřítomnosti se naopak vytvoří vaječníky, a embryo je tak předurčeno stát se samičkou.

Sry je poměrně mladý gen, který byl nalezen pouze u savců. U ptáků ani u plazů přítomen není. Jeho funkci zde plní jiný, velmi konzervativní gen Sox-9, nad nímž u savců převzal kontrolu nově vzniklý Sry.

Trochu jiná situace nastává u drozofily, kde na vrcholku celé hierarchie genů určujících pohlaví stojí gen Sxl (Sexlethal). Ten je přítomen jak u samic, tak u samců, avšak jednou v aktivní, podruhé v neaktivní formě. To, zda bude Sxl aktivován, záleží na poměru počtu chromozomů X k počtu sad autozomů. Pokud je tento poměr roven jedné (například u diploidních organizmů s pohlavními chromozomy XX či XXY), je gen aktivován a dá vzniknout samičkám. Pokud je však poměr roven jedné polovině (u jedinců s pohlavními chromozomy XY), Sxl zůstává neaktivní a vyvinou se samečkové.

V obou těchto případech je pohlaví určeno již při oplození vajíčka. V přírodě se však setkáváme i s případy, kdy o pohlaví rozhodují až podmínky, ve kterých se jedinec vyvíjí (u plazů třeba teplota). Obecný princip určování pohlaví je však stále týž: Za vším stojí jeden či několik málo genů, fungujících jako jakási výhybka. Ta určuje, kterým směrem se embryo vydá. K přehazování výhybky však je potřeba také nějaký výhybkář. A právě tito výhybkáři se – na rozdíl od samotných výhybek – u různých skupin organizmů velmi liší. (Science 281, 1990–1994, 1998)