DETERMINAZIONE e DIFFERENZIAMENTO DETERMINAZIONE e DIFFERENZIAMENTO SESSUALE:SESSUALE:

IL GENE SRYIL GENE SRY

Scamporlino Adriana a.a 2008/2009

I cromosomi sessualiI cromosomi sessualiIl corredo cromosomico umano è costituito da 23 coppie di cromosomi omologhiIl corredo cromosomico umano è costituito da 23 coppie di cromosomi omologhi

22 coppie di autosomi, 22 coppie di autosomi, morfologicamente uguali morfologicamente uguali

nei due sessinei due sessi

1 coppia di cromosomi sessuali1 coppia di cromosomi sessuali

-sono definiti “COPPIA” perché, pur potendo essere diversi, durante la meiosi si appaiano comportandosi come cromosomi omologhi

-Sono definiti “SESSUALI” perché alle differenze che in essi si riscontrano tra

individuo femminile e individuo maschile si associa il SESSO GENETICO o SESSO GENETICO o

CROMOSOMICOCROMOSOMICO di un individuo

Il sesso maschile è portatore di una coppia eteromorfica di cromosomi

sessuali (sesso eterogamico)(sesso eterogamico)

Il sesso femminile è portatore di due

cromosomi sessuali identici (sesso sesso omogamico)omogamico)

Sesso GeneticoSesso Genetico

Si definisce SESSO GENETICO o CROMOSOMICO, il sesso determinato al momento della fecondazione

I gameti, maschili e femminili, hanno un corredo cromosomico aploide (n), che comprende quindi un solo cromosoma sessuale

Le cellule uova hanno tutte un cromosoma sessuale X

Tra gli spermatozoi, alcuni hanno un cromosoma sessuale X, altri un

cromosoma sessuale Y

In base alla fecondazione casuale della cellula uovo si potrà pertanto avere

Poiché tutte le cellule di un organismo derivano dallo zigote

ed hanno tutte una copia dei suoi cromosomi,

IL SESSO GENETICO o IL SESSO GENETICO o CROMOSOMICO E’ UGUALE PER CROMOSOMICO E’ UGUALE PER TUTTE LE CELLULE SOMATICHE, E TUTTE LE CELLULE SOMATICHE, E

FA PARTE DEL CARIOTIPO FA PARTE DEL CARIOTIPO DELL’INDIVIDUODELL’INDIVIDUO. .

I cariotipi normali si indicano

46, XX 46, XX sesso genetico femminile

46, XX46, XX

sesso genetico maschile

La determinazione del sesso è dato dalla fecondazione “casuale” di un ovulo con uno spermatozoo, che porta alla comparsa di cromosomi XX o XY. Come già detto

questo è il SESSO GENETICO o CROMOSOMICOSESSO GENETICO o CROMOSOMICO

Il differenziamento del sessodifferenziamento del sesso invece, è un processo che porta alla formazione di componenti caratteristici che distinguono il sesso femminile dal sesso maschile;

in particolare si parla di:

SESSO FENOTIPICO:SESSO FENOTIPICO: differenziamento dei genitali esterni e dei caratteri sessuali secondari (che si sviluppano

dalla pubertà in poi)

SESSO GAMETICO:SESSO GAMETICO: differenziamento delle cellule

germinali in gameti

SESSO GONADICO:SESSO GONADICO: differenziamento delle

gonadi

SESSO GENITALE:SESSO GENITALE: differenziamento delle

vie genitali e dei genitali esterni

La normale catena di processi differenziativi porta dalla determinazione del sesso genetico, al differenziamento del sesso gonadico, del sesso genitale e quindi del sesso gametico e del sesso

fenotipico, in modo che tutti questo accordino con il sesso genetico dell’individuo.

Alla fine degli anni ’50 non era ancora chiaro se la mascolinità fosse legata alla:

presenza del cromosoma Y

mancanza di una coppia di cromosomi X.

Analogamente, non si sapeva se la femminilità fosse dovuta alla:

mancanza del cromosoma Y presenza di due

cromosomi X

Tale dilemma venne risolto analizzando:

Sindrome di KlinefelterSindrome di Klinefelter

(cariotipo 47, XXY trisomia):

gli individui affetti si presentano fenotipicamente maschi

Sindrome di Turner Sindrome di Turner

(cariotipo 45, X0 monosomia):

gli individui affetti si presentano fenotipicamente femmine.

l’assenza di un cromosoma Y determina la femminilità (e non

il numero di X)

la presenza di un cromosoma Y determina la mascolinità (e non il

numero di X)

1) I cariotipi di pazienti 1) I cariotipi di pazienti con anomalie con anomalie

cromosomiche a carico cromosomiche a carico dei cromosomi sessuali, dei cromosomi sessuali,

derivanti dalla non derivanti dalla non disgiunzione di questi disgiunzione di questi

durante la meiosidurante la meiosi

2) Il genoma degli 2) Il genoma degli pseudoermafroditi, pseudoermafroditi,

cioè individui con sesso cioè individui con sesso genetico diverso dal genetico diverso dal

sesso gonadicosesso gonadicoPseudoermafroditi maschili

(individui con S.G. XY, S.F. )♀

possiedono un cromosoma Y mancante di una piccola regione.

Pseudoermafroditi femminili (individui con S.G. XX, S.F. )♂

possiedono una piccola porzione del cromosoma Y

traslocata su un cromosoma X

CONCLUSIONECONCLUSIONE

il cromosoma Y deve contenere informazioni per la produzione di “qualcosa”, definita TDFTDF, cioè fattore di determinazione testicolarefattore di determinazione testicolare, che serve per indirizzare attivamente il

differenziamento del sesso gonadico maschile.

Dall’analisi comparata

-delle sequenze di Y traslocate in un cromosoma X degli pseudoermafroditi femminili

- delle sequenze di Y assenti negli pseudoermafroditi maschili

si identificò il gene responsabile del TDF

(= fattore di determinazione sessuale)

Tale gene venne denominato

SRY SRY

(= regione sessuale del cromosoma Y)regione sessuale del cromosoma Y)

FONTE PRINCIPALE UTILIZZATA:

National Center for biotechnology InformationNational Center for biotechnology Information

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

Motore di ricerca coordinato da NCBI, che permette una ricerca contemporanea su

molteplici database biomedici contenenti

informazioni di tipo differente.

SRY

Numero articoli correlati a SRY nei vari database

Specie interessata

I geni indicati con tutte le lettere maiuscole sono di norma geni

umani

TAVOLA DEI CONTENUTI DI ENTREZ GENE SU SRYTAVOLA DEI CONTENUTI DI ENTREZ GENE SU SRY

1) SOMMARIO RIASSUNTIVO1) SOMMARIO RIASSUNTIVO

3) SEQUENZA NUCLEOTIDICA, 3) SEQUENZA NUCLEOTIDICA, TRASCRITTI E PRODOTTITRASCRITTI E PRODOTTI

2) CONTESTO GENOMICO2) CONTESTO GENOMICO

4) BIBLIOGRAFIA4) BIBLIOGRAFIA

1) SOMMARIO RIASSUNTIVO1) SOMMARIO RIASSUNTIVONumero identificativo del

gene SRY per Entrez-Gene

Data ultimo aggiornamento (molto recente)

Nome e simbolo ufficiale forniti da HGNC

Identificativo di SRY per HGNC

Altre fonti

Gene della II classe, che codifica per proteine

Questo gene privo di introni codifica un fattore di trascrizione che Questo gene privo di introni codifica un fattore di trascrizione che è membro della famiglia delle (HMG)-box DNA-binding protein. è membro della famiglia delle (HMG)-box DNA-binding protein. Questa proteina è il fattore di determinazione testicolare (TDF), Questa proteina è il fattore di determinazione testicolare (TDF),

che inizia la determinazione sessuale maschile. che inizia la determinazione sessuale maschile.

Mutazioni in questo gene danno origine a individui femminili XY Mutazioni in questo gene danno origine a individui femminili XY con disgenesi gonadica (sindrome di Swyer); traslocazioni di parte con disgenesi gonadica (sindrome di Swyer); traslocazioni di parte del cromosoma Y contenete questo gene sul cromosoma X causa del cromosoma Y contenete questo gene sul cromosoma X causa

incividui maschili XXincividui maschili XX

HGNC: Human Gene Nomenclature Committee

Per tutti i geni umani consciuti, HGNC approva un nome e un simbolo (breve forma abbreviata). Tutti i simboli approvati sono aggiunti al database di HGNC. Ogni simbolo è unico e si assicura che ogni ad ogni gene sia dato solo un simbolo approvato. Questo è necessario per provvedere un’ unica identificazione per il gene  e un facilitato recupero elettronico di dati.

ENSG00000184895 (Ensembl ID)

Il progetto Ensembl produce database genomici si

vertebrati e altre specie eucariotiche, e rende

disponibili queste informazioni liberamente

online

08364 (HPRD ID)

HPRD rappresenta una piattaforma centralizzata per rappresentare visiva,emte

e integrare informazioni riguardanti l’architettura di domini proteici,

modificazioni post traduzionali, reti di interazioni e assiociazione a malattie per

ogni proteina umana. Tutte le informazioni sono state estratte dalla bibliografia da

esperti biologisti che leggono, interpretano e analizzano I dati pubblicati.480000 (OMIM ID)

OMIM è un comprensivo, autoritario e preciso compendio sui geni umani e il fenotipo genetico. Contiene informazioni su tutte I conosciuti disordini mendeliani di più di 12.000 geni e si focalizza sulla relazione tra fenotipo e genotipo. E’ quotidianamente aggiornato e contiene numerosi link ad altre risorse genetiche

La raccolta di

Reference Sequence (RefSeq) mira a fornire un

comprensivo, integrato, non ridondante e ben annotato

set di sequenze, comprendendo DNA genomico, trascritti e

proteine

2) CONTESTO GENOMICO2) CONTESTO GENOMICO

Y:Y: cromosomacromosoma

p: p: braccio cortobraccio corto

1:1: regioneregione

1:1: bandabanda

.3:.3: sotto bandasotto banda

Come si indica la localizzazione di un gene nel cromosoma ??Come si indica la localizzazione di un gene nel cromosoma ??1) Numero o lettera corrispondente al cromosoma2) In ogni cromosoma si distingue un braccio lungo (qq) e un braccio corto (pp)

3) Ogni braccio è suddiviso in regioniregioni, numerate progressivamente a partire dal centromero

4) Ogni regione è suddivisa in bandebande, che si indicano con un numero unito al numero della regione, ma da leggere separatamente

5) Ogni banda è suddivisa in sottobandesottobande; ogni sottobanda in sotto-sottobanda, e così via. La numerazione dalla sottobanda in poi è separata dalle precedenti da un punto, e si numera senpre a partire dal centromero6) Il centromero è designato ‘cencen’, e il telomero ‘terter’.

7) ProximalProximal individua la regione più vicina al centrometo; distaldistal insica la porzione più distante dal centromero ma più vicina al telomero

Basi che individuano gli estremi della porzione di DNA visualizzata, numerate a partire dal centromero

Altri geni in prossimità si SRY

N.B.: le freccie accanto a ciascun gene indica la direzione

della trascrizione

Map Viewer permette di visualizzare e cercare il genoma

completo di un organismo, visualizzare la mappa

cromosomica, e ingrandire progressivamente in maggiori

livelli di dettaglio, fino alla sequenza di una regione

interessata.

La collocazione del gene (in celeste) a sinistra della linea e la freccia rivolta verso l’alto, indicano l’orientamento – del

gene, che corrisponde alla direzione di trascrizione

STRUTTURA NUCLEOTIDE DNA

1’

2’3’

4’

5’

DOPPIA ELICA DI DNA

I due filamenti decorrono in posizione anti parallela

TRASCRIZIONE DNA SINTESI DI UN RNA

L’enzima RNApolimerasi

aggiunge nucleotidi all’estremità 3’ del

polimero in crescita.

Ne consegue che una Ne consegue che una molecola di RNA si molecola di RNA si

allunga in direzione allunga in direzione

5’ 5’ 3’ 3’

3) SEQUENZA NUCLEOTIDICA, TRASCRITTI E PRODOTTI3) SEQUENZA NUCLEOTIDICA, TRASCRITTI E PRODOTTI

SEQUENZA NUCLEOTIDICA IN FORMATO SEQUENZA NUCLEOTIDICA IN FORMATO FASTAFASTA

>ref|NC_000024.8|NC_000024:2714896-2715792 Homo sapiens chromosome Y, reference assembly, complete sequence

TGAAATGAATAAGGCCTTTATTAGCCAGAGAAAAGAAAACAATATTGAAACTAAACATAAGAAAGTGAGGGCTGTAAGTTATCGTAAAAAGGAGCATCTAGGTAGGTCTTTGTAGCCAATGTTACCCGATTGTCCTACAGCTTTGTCCAGTGGCTGTAGCGGTCCCGTTGCTGCGGTGAGCTGGCTGCGTTGATGGGCGGTAAGTGGCCTAGCTGGTGCTCCATTCTTGAGTGTGTGGCTTTCGTACAGTCATCCCTGTACAACCTGTTGTCCAGTTGCACTTCGCTGCAGAGTACCGAAGCGGGATCTGCGGGAAGCAAACTGCAATTCTTCGGCAGCATCTTCGCCTTCCGACGAGGTCGATACTTATAATTCGGGTATTTCTCTCTGTGCATGGCCTGTAATTTCTGTGCCTCCTGGAAGAATGGCCATTTTTCGGCTTCAGTAAGCATTTTCCACTGGTATCCCAGCTGCTTGCTGATCTCTGAGTTTCGCATTCTGGGATTCTCTAGAGCCATCTTGCGCCTCTGATCGCGAGACCACACGATGAATGCGTTCATGGGTCGCTTCACTCTATCCTGGACGTTGCCTTTACTGTTTTCTCCCGTTTCACACTGATACTTAGAGTTACAGCTTTCAGTGCAAAGGAAGGAAGAGCTTCTCCGGAGAGCGGGAATATTCTCTTGCACAGCTGGACTGTAATCATCGCTGTTGAATACGCTTAACATAGCAGAAGCATATGATTGCATTGTCAAAAACAAGGAGAGTGCGACAAAATTGAAAGGTGCCAGAGTTCGAAACTTATTTTACTATCCAAAACTCACTTCTACCAGATTCTTTGTTACGTTAACTTTTGTAATGAAACTTGCATTTCTCCGCCCTCAACACCCCCTCAAC

Inizia con una singola linea descrittiva, distinguibile dalla sequenza per il simbolo < nella prima colonnaÈ raccomandabile che tutte le linee di testo siano al

massimo di 80 caratteri di lunghezzaLe sequenza, nucleotidiche o amminoacidiche,

rispettano la nomenclatura IUB/IUPAC per acidi nucleici e amminoacidi

Formato FASTAFormato FASTA

Essendo l’orientamento ‘–’, l’inizio della

trascrizione inizia da qui

Non segnato: sequenza nucleotidica del filamento

trascritto

Segnato: seq. Nucl. Filamento complementare invertito

>ref|NC_000024.8|NC_000024:c2715792-2714896 Homo sapiens chromosome Y, reference assembly, complete sequence GTTGAGGGGGTGTTGAGGGCGGAGAAATGCAAGTTTCATTACAAAAGTTAACGTAACAAAGAATCTGGTAGAAGTGAGTTTTGGATAGTAAAATAAGTTTCGAACTCTGGCACCTTTCAATTTTGTCGCACTCTCCTTGTTTTTGACAATGCAATCATATGCTTCTGCTATGTTAAGCGTATTCAACAGCGATGATTACAGTCCAGCTGTGCAAGAGAATATTCCCGCTCTCCGGAGAAGCTCTTCCTTCCTTTGCACTGAAAGCTGTAACTCTAAGTATCAGTGTGAAACGGGAGAAAACAGTAAAGGCAACGTCCAGGATAGAGTGAAGCGACCCATGAACGCATTCATCGTGTGGTCTCGCGATCAGAGGCGCAAGATGGCTCTAGAGAATCCCAGAATGCGAAACTCAGAGATCAGCAAGCAGCTGGGATACCAGTGGAAAATGCTTACTGAAGCCGAAAAATGGCCATTCTTCCAGGAGGCACAGAAATTACAGGCCATGCACAGAGAGAAATACCCGAATTATAAGTATCGACCTCGTCGGAAGGCGAAGATGCTGCCGAAGAATTGCAGTTTGCTTCCCGCAGATCCCGCTTCGGTACTCTGCAGCGAAGTGCAACTGGACAACAGGTTGTACAGGGATGACTGTACGAAAGCCACACACTCAAGAATGGAGCACCAGCTAGGCCACTTACCGCCCATCAACGCAGCCAGCTCACCGCAGCAACGGGACCGCTACAGCCACTGGACAAAGCTGTAGGACAATCGGGTAACATTGGCTACAAAGACCTACCTAGATGCTCCTTTTTACGATAACTTACAGCCCTCACTTTCTTATGTTTAGTTTCAATATTGTTTTCTTTTCTCTGGCTAATAAAGGCCTTATTCATTTCA

Corrispondente inizio della trascrizione nel filamento

NON tradotto

Corrisponde esattamente alla sequenza FASTA del trascritto

di mRNA

SEQUENZA NUCLEOTIDICA IN FORMATO SEQUENZA NUCLEOTIDICA IN FORMATO GENBANKGENBANK

PARTE I: intestazionePARTE I: intestazioneLOCUS: contiene indicazione circa

lunghezza, tipo di molecola e data di modificazione

REFERENCE: contiene indicazioni di articoli e

pubblicazioni riguardo il gene SRY, con informazioni su autori, titolo, giornale e link all’articolo

disponibile su PubMed

SRY è un gene lungo SRY è un gene lungo appena 897 coppie appena 897 coppie

di basidi basi

PARTE II: caratteristichePARTE II: caratteristiche

INFORMAZIONI CHE SINTETIZZANO LA LUNGHEZZA DELLA SEQUENZA, LA SPECIE,

LA LOCALIZZAZIONE

REGIONE DI INTERESSE BIOLOGICO IDENTIFICATO COME UN GENE A CUI E’

ASSEGNATO UN NOME. SONO PRESENTI I VARI IDENTIFICATIVI DEL GENE IN DIVERSI

DATABASE

INFORMAZIONI SUL TRASCRITTO DI mRNA, COMPRENDENTE LA CDS E LA 5’UTR E LA 3’UTR.

CDS: REGIONE DEI NUCLEOTIDI CHE CORRISPONDONO CON LA SEQUENZA DI

AMMINOACIDI NELLA CORRISPONDENTE PROTEINA.

LA CDS PUO’ ESSERE COMPLETA, PARZIALE AL 5’, PARZIALE AL 3’ O SUL FILAMNETO COMPLEMENTARE

-CDS COMPLETA E’ SCRITTA, COME IN QUESTO CASO COMDE n…m, CHE RAPPRESENTANO GLI ESTREMI

DELLA CDS

-PARZIALE AL 5’, INDICATA CON <n…m: la CDS SI ESTENDE PARZIALMENTE AL 5’

-PARZIALE AL 3’, INDICATA CON n…m>: la CDS SI ESTENDE PARZIALEMENTE AL 3’

-(n…m): la CDS SI ESTENDE DA n A m MA è LOCALIZZATA SUL FILAMENTO COMPLEMENTARE

PARTE III: sequenzaPARTE III: sequenza

Formato GENBANKFormato GENBANK

L’inizio della sequenza è evidenziato dalla parola ORIGIN

La sequenza è disposta in righe in ciascuna delle quali si trovano 6 stringhe di 10 caratteri

ciascuna

Il termine della sequenza è evidenziato da una riga con solo ‘//’

SEQUENZA AMMINOACIDICA IN FORMATO SEQUENZA AMMINOACIDICA IN FORMATO FASTAFASTA

>gi|4507225|ref|NP_003131.1| sex determining region Y [Homo sapiens] MQSYASAMLSVFNSDDYSPAVQENIPALRRSSSFLCTESCNSKYQCETGENSKGNVQDRVKRPMNAFIVWSRDQRRKMALENPRMRNSEISKQLGYQWKMLTEAEKWPFFQEAQKLQAMHREKYPNYKYRPRRKAKMLPK

NCSLLPADPASVLCSEVQLDNRLYRDDCTKATHSRMEHQLGHLPPINAASSPQQRDRYSHWTKL

SEQUENZA AMMINOACIDICA IN FORMATO SEQUENZA AMMINOACIDICA IN FORMATO GENPEPTGENPEPT

Il gene SRY codifica Il gene SRY codifica per una proteina di per una proteina di

appena 204 appena 204 amminoacidiamminoacidi[…]

Dall’amminoacido in posione 59 all’amminoacido 130 è presente un dominio noto come SOX-TCF_HMG-box.

Questo dominio si lega al DNA

Link per la CCDS (= Consensus coding

sequence)

LA PROTEINA CODIFICATA DAL GENE SRY, CONTIENE UN DOMINO MOLTO CONSERVATO NOTO COME HIGH MOBILITY GROUP – box, E PER QUESTO RIENTRA NELLA SUPERFAMIGLIA DELLE HMG-box DNA- binding

PROTEIN, ED IN PARTICOLARE IN UN GRUPPO DELLA I CLASSE NOTO COME SOX-TCF_HMG-box

SOX-TCF_HMG-box, I classe di membri della SOX-TCF_HMG-box, I classe di membri della superfamiglia HMG-box di proteine che legano superfamiglia HMG-box di proteine che legano il DNA. Queste proteine contengono un singolo il DNA. Queste proteine contengono un singolo HMG box, e legano il solco minore del DNA in HMG box, e legano il solco minore del DNA in

maniera altamente sequenza-specifica. I maniera altamente sequenza-specifica. I membri includono SRY e i suoi omologhi negli membri includono SRY e i suoi omologhi negli insetti e vertebrati, e fattori trascrizioni come insetti e vertebrati, e fattori trascrizioni come

TCF-1, -3, -4, e LEF-1.TCF-1, -3, -4, e LEF-1.

Sembrano legare il solco minore del DNA in una Sembrano legare il solco minore del DNA in una sequenza A/T C A A A G/Csequenza A/T C A A A G/C

SOX-TCF_HMG-boxSOX-TCF_HMG-box

•High Mobility Group (HMG)-box si trova in una grande varietà di proteine e fattori trascrizionali di cromosomi eucariotici. HGMs si legano al solco minore del DNA e sono classificati in base alla preferenza nel legare il DNA.

-Due distinti gruppi filogenici di proteine della I Classe legano il DNA in una modalità sequenza-specifica, ed hanno un singolo HMG-box. Uno di questi due gruppi è il gruppo SOX-TCF che include fattori di trascrizione (TCF-1, -4, -4) e anche SRY e LEF-1

-La II (HMGB)e III classe (UBF)di proteine lega il DNA in maniera non sequenza-specifica e contengono due o piu domini HMG in tandem. La II classe include proteine cromosomiali non istoniche che legano e piegano il DNA; la III classe comprende fattori di trascrizione nucleolari e mitocondriali

HMG-box superfamilyHMG-box superfamily

4) BIBLIOGRAFIA4) BIBLIOGRAFIA

GeneRIF fornisce un semplice meccanismo

che permette di reperire annotazioni funzionali sulla descrizione dei geni in Entrez Gene.

SRY inibisce la trascrizione beta-catenina-mediata

Beta-catenin è una subunità della proteina complessa caderina. Beta-

catenin sono impegate come componenti integrali nella Wnt

signaling pathway.

The Wnt signaling pathway descrive una complessa rete di proteine molto ben note per il loro ruolo nell’embriogenesi e ne cancro.

Nello sviluppo dell’ovaio, R-spondin1 and Wnt4 agiscono

attraverso la Wnt/beta-catenin-signaling pathway per regolare

l’espressione di ancora sconosiutu geni bersaglio e

reprimere lo sviluppo testicolare

Viceversa, SRY potrebbe essere necessario per prevenire lo

sviluppo dell’ovaio inibendo la Wnt/beta-catenin signaling

pathway. In particolare tutto suggerisce che tale inibizione avvenga a livello delle beta-

catenin-mediated

Nuova intuizione nella regolazione di SRY attraverso l’identificazione di una sequenza conservata al 5’

BACKGROUNDBACKGROUND: SRY è il gene cruciale nell’iniziazione della determinazione del sesso maschile in gran parte dei

mammiferi, but come sia regolata la sua espressione non è ancora chiaro.

In questo studio si è trovato un insolita sequenza al 5’ di SRY, da DNA bovino e caprino

RISULTATIRISULTATI: Identificati 4 intervalli di altra omologia al 5’ di SRY comparando sequenze genomiche umane, bovine, suine, caprine e

murine. Queste regioni conservate contendono un putatuvo sito per un gran numero di conosciute famiglie trascrizionali, include alcune impiegate

nella determinazione sessuale

CONCLUSIONI: potenziali importanti elementi di regolazione di SRY al

terminale 5’, in cui mutazione potrebbero essere alla base di XY

inversione di sesso

La lunghezza totale della proteina di SRY è essenziale per legare il DNA

Non solo il dominio HMG-box, ha un’importanza

funzionale nell’attività della DNA-binding protein

derivante da SRY

Studio di 3 mutanti

Proteina solo con il dominio HGM-box

Proteina senza il

terminale amminico

Proteina senza il

terminale carbossilico

Diminuzione funzionalità nel legare il

DNA

Funzionalità approssimativa

mente mantenuta

Importanta funzionale di tutta la proteina, ed in particolare del dominio HMG-box e del

C-terminale

Ricapitoliamo…Ricapitoliamo…SRY E’ IL GENE DEL DIFFERENZIAMENTO GONADICO MASCHILE, SITUATO SUL BRACCIO

CORTO DEL CROMOSOMA Y

DELEZIONE DELLA PORZIONE DEL CROMOSOMA Y CONTENTETE SRY, O

MUTAZIONI A SUO CARICO PORTANO A :

DISGENESI GONADICA

INDIVIDUI 46,XY FEMMINE

TRASLOCAZIONE DELLA PORZIONE DEL CROMOSOMA Y CONTENTENTE

SRY PORTA A

INDIVIDUI 46,XX MASCHI

NELL’UOMO MUTAZIONI DEL GENE SRY NON SONO MAI STATE ASSOCIATE A DIFETTI IN TESSUTI DIVERSI DALLE GONADI

SRY, SEMBRA NON AVERE ALCUNA FUNZIONE NEGLI ALTRI TESSUTI CHE PRESENTANO IL TRASCRITTO

LA CDS DEL TRASCRITTO DI SRY E’ COSTITUITA DA UN SINGOLO ESONEUN SINGOLO ESONE E NON VI SONO SITI DI SPLICING AL SUO INTERNO

SRY CODIFICA PER UNA PROTEINA APPARTENENTE ALLE HIGH MOBILITY GROUP-box HIGH MOBILITY GROUP-box BINDING PROTEINBINDING PROTEIN IN QUANTO

PRESENTA UN DOMINIO DI CIRCA 70 AMMINOACIDI DENOMINATO HGM-box,

ALTAMENTE CONSERVATA IN TUTTI I MAMMIFERI.

LEGA IL DNA NEL SOLCO MINORE

LA FUNZIONE DI SRY NELLA LA FUNZIONE DI SRY NELLA DETERMINAZIONE DEL SESSO E’ DETERMINAZIONE DEL SESSO E’ STRETTAMENTE LEGATA ALLA STRETTAMENTE LEGATA ALLA

CAPACITA’ DELLA PROTEINA DI CAPACITA’ DELLA PROTEINA DI LEGARSI AL DNA TRAMITE IL SUO LEGARSI AL DNA TRAMITE IL SUO

DOMINIO HGM-boxDOMINIO HGM-box

MUTAZIONI NEL DOMINO HGM O NEL 5’ DELLA CDS

PROTEINA ALTERATA

PERDITA FUNZIONALITA’ SPECIFICA NEL LEGARE IL DNA

REVERSIONE DEL SESSO

MOLTI ALTRI GENI CONTENGONO IL DOMINIO HGM OLTRE SRY

SOXSOX= S Sry-related HMG-bOXOX-containig gene

SRYSRY

La fuzione del dominio HGM nel legare il DNA

La presenza di segnali di localizzazione nucleare nel dominio HGM

PROTEINA SRY PREFERIBILMENTE LOCALIZZATA NEL NUCLEO

LE PROTEINE HMGPROTEINE HMG,, ISOLATE IN QUANTO COMPONENTI NON ISTONICI DEI NUCLEOSOMI, SONO ACCOMUANTE DALLA PRESENZA DI UN DOMINIO CONSERVATO

CON IL DNA, CHIAMATO APPUNTO HMG-box

SONO CAPACI INSTAURARE UN LEGAME SITO-SPECIFICO CON IL DNA LINEARE E UN LEGAME NON SITO-SPECIFICO NELLE STRUTTURE CURVE DEL DNA

LEGANO E INDUCONO LA CURVATURA DEL DNA, POTENDO AGIRE COME:

Fattori trascrizionali direttiRuolo architettonico nella deformazione del DNA

che può facilitare l’avvicinamento di specifici fattori trascrizionali ai geni bersaglio

I FENOTIPI PIU’ COMUNI ASSOCIATI A I FENOTIPI PIU’ COMUNI ASSOCIATI A MUTAZIONI A CARICO DI SRY SONO:MUTAZIONI A CARICO DI SRY SONO:

DISGENESIA GONADICA, FEMMINE XYDISGENESIA GONADICA, FEMMINE XY

PARZIALE DISGENESIA GONADICAPARZIALE DISGENESIA GONADICA

REVERSIONE DEL SESSO CON PARZIALE FUNZIONALITA’ OVARICAREVERSIONE DEL SESSO CON PARZIALE FUNZIONALITA’ OVARICA

Sostituzione base missense

non sense

Delezione frameshift

Da un corretto differenziamento del sesso gonadico, guidato da SRY dipende poi il

differenziamento del SESSO GENITALESESSO GENITALE

La relazione tra sesso gonadico e sesso genitale è regolata dalla :

La dottrina di JostLa dottrina di Jost

DOTTRINA DI JOST SULLO SVILUPPO SESSUALE:DOTTRINA DI JOST SULLO SVILUPPO SESSUALE:

“ “ in condizioni normali il sesso GENETICO determina il sesso in condizioni normali il sesso GENETICO determina il sesso GONADICO. Quando non ci sono gonadi o queste sono ovaie, il feto GONADICO. Quando non ci sono gonadi o queste sono ovaie, il feto

sviluppa spontaneamente il sesso FENOTIPICO femminile. Quando le sviluppa spontaneamente il sesso FENOTIPICO femminile. Quando le gonadi sono testicoli, vengono prodotti due tipi di ormoni che dirigono gonadi sono testicoli, vengono prodotti due tipi di ormoni che dirigono

lo sviluppo verso il sesso FENOTIPICO maschile”lo sviluppo verso il sesso FENOTIPICO maschile”

La dottrina di Jost è in accordo con

1) esperimenti di rimozione delle gonadi da embrioni sia femminili che maschili, in varie fasi di sviluppo embrionale.

rimuovendo le gonadi da embrioni femmine NON succedeva niente, cioè il feto si sviluppava in una femmina del tutto normale, con un SESSO GENITALE femminile, come se le gonadi non avessero niente a che fare con la determinazione di tale fenotipo

rimuovendo le gonadi da embrioni maschili in fasi precoci di sviluppo, i feti si differenziavano in femmine

rimuovendo le gonadi da embrioni maschili in fasi più tardive, il feto sviluppava un SESSO GENITALE maschile

Il tempo di castrazione delle gonadi maschili risulta quindi critico e deve

avvenire prima che il testicolo cominci a secernere due ormoni specifici.

2) Sviluppo embrionale delle vie genitali, considerando che nell’embrione inizialmente si sviluppano sia gli abbozzi delle vie genitali femminili (DOTTI DI MULLER), che gli abbozzi

delle vie genitali maschili (DOTTI DI WOLFF)

Quando non ci sono gonadi, o queste sono ovaie, i dotti di Wolff DEGENERANO SPONTANEAMENTE, e i dotti di Muller si DIFFERENZIANO SPONTANEAMENTE nelle vie genitali femminili.

I risultati di tali evidenze portano quindi a due conclusioni:

la natura realizza spontaneamente il la natura realizza spontaneamente il fenotipo femminile, in quanto fenotipo femminile, in quanto

individui castrati di entrambi il sessi individui castrati di entrambi il sessi si sviluppano SEMPRE come si sviluppano SEMPRE come

femminefemmine

le gonadi maschili (testicoli) le gonadi maschili (testicoli) devono realizzare ATTIVAMENTE devono realizzare ATTIVAMENTE

il fenotipo maschile, Sopprimendo il fenotipo maschile, Sopprimendo il differenziamento SPONTANEO il differenziamento SPONTANEO

del fenotipo femminiledel fenotipo femminile

Il testicolo, in particolare, deve produrre DUE DIVERSI ORMONI DUE DIVERSI ORMONI MASCOLINIZZANTI PER PRODURRE IL FENOTIPO MASCHILEMASCOLINIZZANTI PER PRODURRE IL FENOTIPO MASCHILE, in quanto

devono provvedere attivamente a due diversi eventi:

“salvare” i dotti di Wolff dalla spontanea degenerazione, e indurli a differenziarsi

nelle vie genitali maschili

testosterone, ormone steroideotestosterone, ormone steroideo

Indurre la degenerazione dei dotti di Muller, che procederebbero altrimenti alla spontanea differenziazione in vie genitali

femminili

fattore antimulleriano, ormone proteicofattore antimulleriano, ormone proteico

Il testosternone oltre ad un effetto mascolinizzante diretto sulle vie genitali, ha

inoltre un effetto indiretto sui genitali esterni.

Esso infatti viene convertito da un enzima chiamato riduttasi in diidrotestosterone, il quale dirige il differenziamento dei genitali

esterni (CARATTERI SESSUALI PRIMARI MASCHILI)

gli ormoni mascolinizzanti sono 3:

• testosteronetestosterone, per il differenziamento del SESSO GENITALE

• diidrotestosteronediidrotestosterone, per il differenziamento dei CARATTERI SESSUALI PRIMARI (GENITALI ESTERNI)

• fattore antimulleriano,fattore antimulleriano, per impedire lo spontaneo differenziamento delle vie genitali femminili