Geni kromosoma Y su holandrični geni.
U sisavaca je na Y-kromosomu smješten gen okidač razvitka testisa, muških spolnih žlijezda koje proizvode muške spolne hormone. Ernest Eichwald je 1950. g. otkrio protein na površini stanica različitih muških tkiva. Takav protein nemaju stanice ženskih tkiva. Teoriju da se testis-determinirajući faktor (ili gen okidač razvitka testisa, TDF) nalazi na Y-kromosomu potvrdila su transplantacijska istraživanja kod izogenih sojeva miševa.
Izogeni sojevi su čiste linije homozigotnog genotipa. Ipak postoje neke genetičke razlike između mužjaka i ženke što je pokazano u eksperimentima transplantacije kože. Uspješno je izvedena transplantacija kože sa ženki miševa na mužjake 1955.g. Ukoliko je pak donor kože bio mužjak, kod ženke je došlo do odbacivanja transplantata. Uzrok tomu je gen na Y-kromosomu za antigen koji se nalazi na površini stanica tkiva mužjaka. Radi se o genu H-Y (histokompatibilni Y-gen) za antigen H-Y.
Gen H-Y se nalazi blizu centromere kromosoma Y, na dugom kraku (q-krak). To je bio prvi potencijalni gen kandidat za razvoj testisa.
TESTIS-DETERMINIRAJUĆI FAKTOR (TDF)
Istraživanja o genu TDF uključivala su tzv. spolno-reverzne osobe: XX-muškarce i XY-žene (Swyer sindrom) (slika 7.4.). Muškarci XX (učestalost 1/20.000) su normalnog fenotipa, ali su sterilni. Imaju razvijene testise što znači da je dio kromosoma Y koji nosi gen za razvoj testisa smješten na kromosomu X.
Žene koje su XY na kromosomu Y nemaju taj gen; to su sterilne žene sa slabo razvijenim grudima i bez menstruacijskog ciklusa.
Tehnikama molekularne biologije dokazano je da se gen za razvitak testisa nalazi na kraćem kraku kromosoma Y (p-krak). Tijekom tog istraživanja prvi gen kandidat za TDF je bio gen ZFY (engl. zinc finger); to je gen za sintezu proteina cinkovih prstiju koji se veže za DNA te regulira ekspresiju drugih gena.
Slika 7.4. Gen SRY kromatidnom izmjenom (crossing-over) s kromosoma Y prelazi na kromosom X koji ulazi u gametu. Nakon oplodnje razvija se ili muški spol XX koji na X-kromosomu ima gen SRY ili ženski spol XY koji na Y-kromosomu nema gena SRY; to su spolno reverzne osobe (crtež: Renata Horvat).
Taj gen ipak nije primaran u determinaciji spola, a razlog tomu je što su nađeni XX-muškarci bez ZFY gena.
Mogući gen kandidat je bio i gen SRY (engl. sex determining region Y). Ta je regija nađena u miševa i ostalih sisavaca. Zanimljivo je da postoje XY-jedinke miševa bez gena SRY koje su biološke ženke. Molekularnu identifikaciju SRY gena napravili su 1991. istraživači Lovell-Badge i Goodfellow.
Gen SRY je okidač promjena u nediferenciranom naboru gonada prema razvoju muškog spola. Regija sa genom SRY nalazi se u nehomolognoj regiji Y-kromosoma blizu pseudoautosomne regije (slika 7.5.).
Slika 7.5. SRY-gen (žuta strelica) se nalazi na kraćem (p) kraku kromosoma Y na poziciji 11.2 (crtež Renata Horvat).
Neki geni u genomu mogu spriječiti razvitak muškog spola u XY-jedinki: npr. X-vezani recesivni alel može spriječiti stvaranje receptora za muške spolne hormone na stanicama; iako se testisi razvijaju, ne spuštaju se u mošnje pa se takva djeca zbog nerazvijenih vanjskih genitalija odgajaju kao ženske osobe. U pubertetu se razviju sekundarne spolne karakteristike ženskog spola uz normalnu razinu testosterona. Razlog tomu je prisutnost ženskog spolnog hormona estrogena koji nastaje metabolizmom testosterona. Taj sindrom nazivamo testikularna feminizacija ili muški pseudohermafroditizam (engl. Androgen sensitivity syndrome). Te su osobe sterilne. Sindrom se nasljeđuje preko majke koja nosi X-vezani recesivni alel.
Važno!
SRY-gen
Normalni razvitak spola je vrlo složeni proces koji ovisi o genima na spolnim kromosomima i genima na autosomima. Gen SRY je okidač aktivnosti drugih gena (na autosomima i spolnim kromosomima).