Η σχέση μεταξύ της παρουσίας του Y χρωμοσώματος και της ανάπτυξης του όρχι συγκέντρωσε τις έρευνες για τον προσδιορισμό του ορχεοκαθοριστικού παράγοντα και η μελέτη των παθολογικών περιπτώσεων οδήγησε στην τελική απομόνωσή του.

Οι περιπτώσεις μη αντιστοιχίας μεταξύ στο γονοτυπικό και φαινοτυπικό φύλο είναι πολύ σπάνιες. Αρχικά, υπάρχουν κάποια άτομα, τα οποία παρουσιάζουν αρσενικό φαινότυπο,δηλαδή είναι άρρενες με καρυότυπο ΧΧ. Έχουν εντοπιστεί ως τώρα περίπου 140 τέτοια άτομα,τα οποία χαρακτηρίζονται από μικρούς όρχεις,μικρό φαλλό και ίχνος από ωοθηκικό ή ορχικό ιστό. Συνήθως γίνεται φανερό πως ο καρυότυπος τους περιέχει δύο Χ χρωμοσώματα μετά την ενηλικίωση,επειδή παρουσιάζουν υπογοναδισμό ή γυναικομαστία και είναι στείροι λόγω της ανυπαρξίας γεννητικών κυττάρων στους όρχεις τους.

Μια δεύτερη περίπτωση είναι γυναίκα με γοναδική δυσγενεσία,άλλοτε πλήρη με γονάδες που αποτελούνται αποκλειστικά από ινώδη ιστό και άλλοτε μερική με γονάδες που παρουσιάζουν ίχνη ορχικής διαφοροποίησης μέσα στο ινώδες στρώμα. Αυτή παρουσιάζει θηλυκό φαινότυπο και η ανωμαλία γίνεται φανερή λόγω των συμπτωμάτων που είναι αμηνόρροια,στειρότητα και γοναδοβλάστωμα. Σ’αυτά τα άτομα έχει βρεθεί μια μετάλλαξη στην πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από τον ορχεοκαθοριστικό παράγοντα (testis determining factor-TDF). Η μετάλλαξη αυτή προκαλεί αδυναμία στην πρωτεΐνη να προσκολληθεί στο DNA και έχει ως αποτέλεσμα να μην γίνει έναρξη της ορχικής διαφοροποίησης.

Μια σπάνια περίπτωση είναι και οι άρρενες με καρυότυπο 46,ΧΧ και εξωτερικά γεννητικά όργανα αμφιβόλου τύπου.Ένα 10-15% από τα άτομα αυτά παρουσιάζουν υποσπαδία.

Τέλος, μια άλλη περίπτωση είναι οι ερμαφρόδιτοι, οι οποίοι παρουσιάζουν διαφορές ανάμεσα στο γονότυπο και στα εξωτερικά γεννητικά όργανα.Υπάρχουν τρεις κατηγορίες ερμαφροδιτισμού:

1. Γυναικείος ψευδοερμαφροδιτισμός: Ο γονότυπος είναι 46,ΧΧ,οι γονάδες τους αποτελούνται από ωοθηκικό ιστό,αλλά τα εξωτερικά γεννητικά όργανα είναι αμφιβόλου τύπου.
2. Ανδρικός ψευδοερμαφροδιτισμός: Ο γονότυπός τους είναι 46,ΧΥ αλλά τα εξωτερικά τους γεννητικά όργανα είναι αμφιβόλου τύπου ή εντελώς γυναικεία,και
3. Αληθινός ερμαφροδιτισμός: Οι γονότυποι που μπορεί να συναντηθούν είναι 46,ΧΧ (80% των περιπτώσεων) ,46,ΧΥ και 46,ΧΧ/46,ΧΥ (χίμαιρα). Σ’αυτήν την περίπτωση υπάρχει ορχικός και ωοθηκικός ιστός και το φύλο είναι αμφίβολο.Η αιτία στις περισσότερες περιπτώσεις είναι άγνωστη.

ΕΡΕΥΝΕΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΤDF

Η αρχική έρευνα για το τι καθορίζει γενετικά το ανδρικό και το γυναικείο φύλο επικεντρώθηκε σε μια πρωτεΐνη, το αντιγόνο Η-Υ,που φαινόταν να παράγεται από ένα γονίδιο του Υ χρωμοσώματος.Εμπλέκεται στο ανοσοποιητικό σύστημα στο ανθρώπινο σώμα και είναι παρόν στην επιφάνεια των περισσότερων κυττάρων.Από τότε που βρέθηκε στο δέρμα των αρσενικών τρανσέξουαλ,όπως στις γυναίκες,υποτέθηκε πως είναι η βάση για τα γενετικά φυλοκαθοριστικά προβλήματα.Ωστόσο,αυτή η υπόθεση αποδείχθηκε εσφαλμένη. Τελικά,ο ορχεοκαθοριστικός παράγοντας ονομάστηκε TDF.

Ήταν ένας γενικότερος όρος για το γονίδιο ή τα γονίδια και τις σχετικές πρωτεΐνες. Το τελικό βήμα έγινε μελετώντας άντρες με καρυότυπο ΧΧ,ανθρώπους με θηλυκά χρωμοσώματα που είχαν μεγαλώσει σαν άντρες.Η πρώτη ένδειξη που είχαν ότι δεν ήταν άντρες ήταν μόλις ανακάλυψαν πως ήταν στείροι.Όπως εξελίσσονταν οι τεχνικές της γενετικής έρευνας έγινε εφικτό να ερευνηθούν τα γονίδια των ανδρών ΧΧ και να δειχθεί πως ένα μικρό τμήμα του Υ χρωμοσώματος του πατέρα τους είχε ενωθεί με το Χ χρωμόσωμα που κληρονόμησαν.

Ένα γονίδιο,το ΖFY,έμοιαζε ένας πιθανός υποψήφιος μέχρι που βρέθηκαν 3 άνδρες ΧΧ χωρίς ZFY.Αυτή τη στιγμή το μήκος του γενετικού υλικού που εξεταζόταν ήταν τόσο μικρό,ώστε οι ερευνητές άρχισαν να αμφιβάλλουν για το αν υπήρχαν εκεί γονίδια.Η έρευνα κατέληξε σε μια περιοχή μόνο 250 ζευγών βάσεων που ονομάστηκε SRY (Sex determining region). Η πρωτεΐνη που παράγεται από το γονίδιο αυτό συνδέεται με το μόριο του DNA σε ορισμένες θέσεις και του προσδίδει μια μικρή κλίση. Μερικές φορές το SRY λείπει από το χρωμόσωμα ή δεν ενεργοποιείται.Το έμβρυο αναπτύσσεται,γεννιέται και ζει σαν κορίτσι και αργότερα σαν γυναίκα αλλά τα χρωμοσώματα του είναι ΧΥ.Τέτοιοι άνθρωποι συνήθως είναι γυναίκες για τους εαυτούς τους και για όλους τους άλλους.Η πρώτη υποψία πως κάτι δεν πάει καλά έρχεται όταν δεν ξεκινήσει η έμμηνος ρύση.Συνήθως,κατά τη διάρκεια της μείωσης ένα τμήμα από το Υ χρωμόσωμα μεταφέρεται στο Χ και στη συνέχεια αυτό μεταφέρεται στο σπέρμα.Έτσι,το θηλυκό έμβρυο είναι ΧΧ αλλά αναπτύσσεται σαν αρσενικό.

ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ SRY

Το SRY ανακαλύφθηκε το 1990 από 2 ομάδες επιστημόνων ξεχωριστά : από τους Berta et al και από τους Jager et al {τα πειράματα του Page θα αναπτυχθούν αναλυτικά παρακάτω στηνενότητα 4η } μελετώντας μια γυναίκα ΧΥ,μελέτη κατά την οποία βρέθηκε πως η γυναίκα αυτή είχε μια έλλειψη στο Υ χρωμόσωμα που δεν επέτρεπε στους όρχεις να αναπτυχθούν.

Το SRY εντοπίστηκε στη φυλοκαθοριστική περιοχή του βραχέος σκέλους του Υ χρωμοσώματος ανάμεσα στο όριο της ψευδοαυτοσωμικής περιοχής του Υ και το ZFY.H ενεργοποίηση του οδηγεί στην ανάπτυξη όρχεων.

ΓΙΑΤΙ TO SRY EINAI O ΟΡΧΕΟΚΑΘΟΡΙΣΤΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ (ΤDF)

Για την επιβεβαίωση του ότι η SRY διαδραματίζει το ρόλο του ορχεοκαθοριστικού παράγοντα υπάρχουν ορισμένες αποδείξεις.Αρχικά,γεγονός αποτελεί πως γονίδια ομόλογα του SRY έχουν βρεθεί στα Υ χρωμοσώματα όλων των θηλαστικών που έχουν μελετηθεί ως τώρα.Επιπλέον,το γονίδιο SRY εντοπίζεται στην ελάχιστη περιοχή που είναι απαραίτητη για τον αρσενικό φαινότυπο,δηλαδή την ορχική ανάπτυξη και όπως φαίνεται είναι το μόνο γονίδιο αυτής της περιοχής ,καταλαμβάνοντας περίπου 35 κb (kilobases).

Μια άλλη απόδειξη πως SRY=TDF αποτελεί το ότι το SRY εκφράζεται αμέσως πριν την ορχική ανάπτυξη,καθώς και το γεγονός ότι μεταλλάξεις στο SRΥ προκαλούν αντιστροφή του φύλου.Σε γυναίκες με καρυότυπο ΧΥ που πάσχουν από γοναδική δυσγενεσία βρέθηκαν μεταλλάξεις του γονιδίου SRY,οι οποίες είναι de novo αφού δεν υπήρχαν στο SRY του πατέρα τους για να είναι φυσιολογικός άνδρας.Η de novo μετάλλαξη συσχετιζόμενη με αντιστροφή φύλου παρέχει επαρκείς αποδείξεις πως το SRY είναι απαραίτητο για τον καθορισμό του φύλου.

Τέλος,το ισχυρότερο επιχείρημα για το ότι TDF=SRY είναι τα διαγονιδιακά ποντίκια.Ενα τμήμα 14 kb που περιέχει το Sry (ομόλογο του SRY στα ποντίκια) εισάγεται σε έμβρυα ποντικιού.Τα διαγονιδιακά ποντίκια έχουν καρυότυπο ΧΧ και αρσενικό φαινότυπο,αλλά είναι στείρα.Συνεπώς,το γονίδιο Sry ενεργοποιεί την ορχική διαφοροποίηση.

1. Eicher, E. M., Phillips, S. J. and Washburn, L. L. 1983. The use of molecular probes and chromosomal rearrangements to partition the mouse Y chromosome into functional regions. In A. Messer and I. H. Porter (eds.), Recombinant DNA and Medical Genetics. Academic Press, New York, pp. 57-71.
2. McLaren, A. 1990. The making of male mice. Nature 351: 96.
3. Page, D. C. 1986. Sex-reversal: Deletion mapping of the male-determining function of the human Y chromosome. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 51: 229-235.
4. Page, D. C., de la Chappelle, A. and Weissenbach, J. 1985. Chromosome Y-specific DNA in related human XX males. Nature 315: 224-226.
5. Singh, L. and Jones, K. W. 1982. Sex reversal in the mouse (Mus musculus ) is caused by a recurrent nonreciprocal crossover involving the X and an aberrant Y chromosome. Cell 28: 205-216.

Εργασία που παρουσιάστηκε από τη φοιτήτρια Ασωμάτου Αρεζίνα, με ΑΜ 200000012
στα πλαίσια του κατ'επιλογήν μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας
Υπεύθυνη μαθήματος : Ρωξάνη Αγγελοπούλου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια
Εργαστήριο Ιστολογίας και Εμβρυολογίας
Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να ανατρέξετε στον ιστότοπο του μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας: http://www.med.uoa.gr/expembr/
Τελευταία αναθεώρηση : 1/7/2006