Vesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná školaVesmírná škola
i

Aktuální číslo:

2024/12

Téma měsíce:

Expedice

Obálka čísla

Panoptikum způsobů určení pohlaví a přechodů mezi nimi

 |  4. 9. 2023
 |  Vesmír 102, 536, 2023/9

V druhé části třídílného seriálu se podíváme na nejnovější poznatky o určení pohlaví u savců, ptáků a zejména různých skupin šupinatých plazů, kteří se z hlediska úvah o evoluci způsobů určování pohlaví jeví jako klíčoví.

Už docela dobře rozumíme určení pohlaví u lidí a dalších živorodých savců, kde je rozhodnuto hned při oplození. Pohlaví zde určuje rozdílný pohlavní chromozom ve spermii, jedná se tedy o systém pohlavních chromozomů XY. Konkrétní gen determinující pohlaví u naprosté většiny živorodých savců (vačnatců a placentálů) byl objeven už v roce 1990. Je jím Sry a sedí – jak jinak – na chromozomu Y. Jeho přítomnost vychyluje vývoj pohlavního orgánu směrem k varleti. Konkrétně se protein SRY váže do oblasti řídící přepisování genu Sox9, jehož protein je nezbytný k vývinu a správné funkci samčích pohlavních orgánů.

Sry nevznikl ze vzduchu. Existuje ostatně jen velmi málo genů, u kterých víme, že nevznikly z jiných genů. Podle všeho se vyvinul z ypsilonové kopie genu Sox3, který dnes máme na chromozomu X. Tento náš systém založený na Sry vznikl v období jury u společného předka vačnatců a placentálů. Drží se tedy nějakých 150 až 165 milionů let, od vrcholu doby dinosaurů, a předpokládá se, že jej využívá naprostá většina z dnes žijících zhruba 5600 savčích druhů. Známých výjimek je pouze hrstka. O to jsou ale zajímavější.

U roztomilé myšky africké a čtyř dalších hlodavců sice mají samci chromozom Y a jejich vývin je závislý na Sry, vedle normálního chromozomu X ale v populaci mají i odvozenou formu feminizujícího chromozomu X označovanou jako X*. Chromozom X* je dominantní nad Y, co se týká vývinu pohlavních orgánů. Samice tedy mají genotypy XX, XX* a X*Y, zatímco samci jen XY. U samic X*Y vznikají i embrya s genotypem YY, ta ale nejsou životaschopná. Přesto jsou samice X*Y plodné až moc. Díky tomuto systému mají myšky vychýlený poměr pohlaví ve prospěch samic, což se, jak zmíníme později, může hodit.

Zdá se, že Sry zmizel spolu s chromozomem Y jako samostatnou entitou, jejíž nezbytné části se přestěhovaly do jiných míst genomu, pouze uvnitř dvou savčích rodů: u japonských myšovitých hlodavců rodu Tokudaia (obě pohlaví mají genotyp X0) a křečkovitých slepušek rodu Ellobius (obě pohlaví mají X0, nebo XX/XX). Tyto linie bez Y a Sry mají nejspíš nový lokus určující pohlaví někde jinde v genomu. Nedávno byl objeven u druhu Tokudaia osimensis [1]. Výše jsme zmínili, že protein SRY se váže do oblasti regulující přepisování genu Sox9. Stejně se chová i samotný protein SOX9. Samci Tokudaia osimensis mají jednu regulační oblast Sox9 zdvojenou, což stačí ke zvýšení produkce SOX9. Tato změna vede k umlčení feminizace a nástupu maskulinizace gonády – vývinu varlete. Zdvojením řídicí sekvence se tak z původního autozomu nesoucího gen Sox9 stal vlastně nový chromozom Y a z jeho homologu nový X; původní X už dále není pohlavním chromozomem.

I živorodí savci tedy mohou změnit systém určení pohlaví. Jejich původní pohlavní chromozomy jsou ale po desítkách milionů let v této roli tak „zaseklé“, že i po vzniku nového systému určujícího pohlaví jako u Tokudaia osimensis se původní X chová divně. Většina genů vázaných na X je u živorodých savců zvyklá být v jedné samičí kopii chromozomu X umlčená, takže se nepřepisuje. Obě pohlaví proto jedou jen na jednu aktivní kopii. Nositelům odvozených systémů tak nejspíš nezbývá nic jiného, než stále umlčovat geny na jedné kopii původního savčího chromozomu X u obou pohlaví (to jsou ti XX/XX hlodavci rodu Ellobius), nebo ztratit jednu kopii X u obou pohlaví (takže vznikne genotyp X0). Je to křečovité. Proto se asi většina druhů živorodých savců raději od původního systému XY neodchyluje – podivnosti odvozených pohlavních chromozomů přispívají jejich stabilitě napříč geologickými věky.

Nyní vidíte 15 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zoologie, Genetika

O autorech

Lukáš Kratochvíl

Marie Altmanová

Barbora Straková

Doporučujeme

Do srdce temnoty

Do srdce temnoty uzamčeno

Ladislav Varadzin, Petr Pokorný  |  2. 12. 2024
Archeologické expedice do severní Afriky tradičně směřovaly k bývalým či stávajícím řekám a jezerům, což téměř dokonale odvádělo pozornost od...
Vzhůru na tropický ostrov

Vzhůru na tropický ostrov

Vojtěch Novotný  |  2. 12. 2024
Výpravy na Novou Guineu mohou mít velmi rozličnou podobu. Někdo zakládá osadu nahých milovníků slunce, jiný slibuje nový ráj na Zemi, objevuje...
Je na obzoru fit pilulka?

Je na obzoru fit pilulka? uzamčeno

Stanislav Rádl  |  2. 12. 2024
U řady onemocnění se nám kromě příslušné medikace od lékaře dostane také doporučení zvýšit svoji fyzickou aktivitu. Lze ji nahradit „zázračnou...