MECANISMOS DE DETERMINAÇÃO DO SEXO E COMPENSAÇÃO DE DOSE

Transcrição

1 MECANISMOS DE DETERMINAÇÃO DO SEXO E COMPENSAÇÃO DE DOSE

2 Reprodução sexuada = combinação de material genético de dois indivíduos Reprodução assexuada = formação de clones xxxxxx xxx xxxxx Gameta n xxx xxxxxx xxxxx Gameta n xxxxxx xxx xxxxx xxx xxxxx xxxxxx Zigoto 2n Fonte de variabilidade na população

3 Espécies dioicas = apresentam indivíduos de dois sexos (macho e fêmea) Dimorfismo sexual: - Morfologia, anatomia, fisiologia - Comportamento - Genética???

4 Henking (1891): The X element Pyrrhocoris apterus X Reproduzido de [1] [ ] That is, spermatozoa are of two kinds: one with the nucleolus [the X element] and one without.

5 50% 50%

6 Sutton (1902)

7 Sistema X0 homogaméticas = produzem dois gametas iguais em relação ao cromossomo sexual = A+X e A+X heterogaméticos = produzem dois gametas diferentes em relação ao cromossomo sexual = A+X e A+0 Reproduzido de [2] Cariótipo do Callimenus macrogaster: 22+XX ou 22+X0

8 Sistema ZW heterogaméticas = produzem dois gametas diferentes em relação ao cromossomo sexual = A+Z e A+W homogaméticos = produzem dois gametas iguais em relação ao cromossomo sexual = A+Z e A+Z Reproduzido de [3] Cariótipo de Deroptyus accipitrinus: 22+ZW ou 22+ZZ

9 Sistema XY homogaméticas = produzem dois gametas iguais em relação ao cromossomo sexual = A+X e A+X heterogaméticos = produzem dois gametas diferentes em relação ao cromossomo sexual = A+X e A+Y Cariótipo humano (Homo sapiens): 46+XX ou 46+XY

10 Diversidade de mecanismos de determinação do sexo Bachtrog et al. (2014)

11 Reproduzido de [4] Citogenética a partir de células metafásicas

12 E nas células interfásicas? Presença de satélite nucleolar no núcleo do neurônio do hipoglosso de uma gata fêmea (Fig. 1) vs. ausência desta estrutura nas células do macho (Fig. 2) Barr e Bertram (1949)

13 Mas o que seria este satélite nucleolar e por que ele está presente apenas nas fêmeas? Tijo e Ostergren (1958) resultado de infecção por vírus relacionado a carcinomas mamários Ohno e Hauschka (1960) o satélite nucleolar corresponde a um cromossomo X das fêmeas, na forma heterocromatinizada, presente tanto em tumores quanto em células normais

14 Mas por que um dos cromossomos X das fêmeas é heterocromático, ou seja, transcricionalmente inativo? (1961, 1962) Mecanismo de compensação de dose Payer e Lee (2008)

15 Reproduzido de [6]

16 Outros mecanismos de compensação de dose: Drosophila e C. elegans macho fêmea macho hermafrodita Prestel et al. 2010

17 Inativação do cromossomo X em mamíferos Mecanismos de inativação do cromossomo X: contagem nº de corpúsculos de Barr: nº total de X 1 Brown et al. (1991) Modificado de [5]

18 Mecanismos de inativação do cromossomo X: escolha A inativação do X ocorre bem no início do desenvolvimento embrionário e propaga-se de forma clonal: uma vez determinado o X a ser inativado, as células filhas seguirão o mesmo padrão Reproduzido de Strachan e Read (2011)

19 ived: 14 February 2017 pted: 18 August 2017 shed: xx xx xxxx OPEN Early X chromosome inactivation during human preimplantation development revealed by singlecell RNA-sequencing Joana C. Moreira de Mello 1,2, Gustavo R. Fernandes 1, Maria D. Vibranovski 2 & Lygia V. Pereira 1

20 Moreira de Mello et al, 2017

21 Gatas com pelagem malhada: mosaico

22 Mecanismo(s) de inativação do cromossomo X

23 Genes que escapam à inativação do X Por que camundongas 39,Xsão normais enquanto mulheres 45,Xapresentam síndrome de Turner? Cerca de 15% dos genes no cromossomo X escapam à inativação (e outros 10% exibem inativação variável) em humanos, enquanto em camundongos este número é de apenas 3%

24 A inativação do cromossomo X ocorre de maneira aleatória? Os cromossomos X provenientes do pai e da mãe têm igual probabilidade de serem inativados? Huynh e Lee (2005)

25 Huynh e Lee (2005) Inativação imprintada do X: marsupiais e tecidos murinos extra-embrionários Inativação aleatória: vantagem adaptativa