Huruvida ett befruktat däggdjur ägget utvecklas till slut till en manlig eller kvinnlig bestäms är att vinnaren av en dragkamp mellan två olika gener som kodar signalproteiner och olika vägar som de kontrollerar, enligt en ny studie ledd av Duke University Medical Center cell biologer.
I sina experiment på möss, har forskarna funnit att två specifika gener, Wnt4 och Fgf9, är i lika balans i de tidiga stadierna av utveckling i däggdjur gonad innan den åtar sig att antingen en manlig testiklar eller en kvinnlig äggstock. Om denna jämvikt tippas till förmån för Wnt4 utvecklar gonad i en äggstock, medan en Fgf9 seger leder till bildandet av en testikel.
Vilka tips balansen till förmån för män är en tredje gen, Sry, belägen på Y-kromosomen i arvsmassan och känd för att vara den primära kön bestämma genen hos däggdjur. När denna gen blir aktiverad vid en avgörande tidpunkt i början av gonad utveckling, gynnar det Fgf9 och leder till utveckling av en testikel.
"Vi fann att Sry åstadkommer denna bragd genom att utlösa ännu en annan gen, aktiverar Sox9 genen. Sox9 den Fgf9 gen som blockerar Wnt4 och initierar en kaskad av händelser som leder till utveckling av en testikel", säger Blanche Capel, Ph.D., ledande medlem av den internationella forskargruppen. "Om XY möss förlorar Fgf9, de utvecklar äggstockar, medan XX möss som förlorar Wnt4 utvecklas ofullständigt testiklarna. Detta tyder på att ryggradsdjur resultat könsbestämning av samspelet mellan dessa två motsatta signaler."
Forskarna publicerade sina fynd i e tidskriften Public Library of Science-biologi . Deras forskning stöddes av National Institutes of Health .
Hos däggdjur, kommer ett befruktat ägg med två X-kromosomer blir en kvinnlig, samtidigt som ett ägg med en X-och Y-kromosom blir en hane. Men under embryonal utveckling har gonad förmågan att omvandla antingen i en testikel eller en äggstock. Under de tidigaste stadierna av utveckling, både XX och XY könskörtlar kännetecknas av liknande mönster för Sox9, Fgf9 och Wnt4 uttryck.
"Om Sry gen inte uttrycks i en kritisk punkt i utvecklingen, Sox9 och Fgf9 gener stängs av, och gonad utvecklas längs den kvinnliga vägen och blir en äggstock," Capel sagt. "Men om Sry uttrycks vid denna kritiska tidpunkt, Sox9 och Fgf9 bli aktiva och processen att bli en testikel börjar.