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Welches Gen oder Chromosom ist geschlechts-bestimmend? KnippersT5-3.

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Präsentation zum Thema: "Welches Gen oder Chromosom ist geschlechts-bestimmend? KnippersT5-3."—  Präsentation transkript:

1 Welches Gen oder Chromosom ist geschlechts-bestimmend? KnippersT5-3

2 Sex Determination bei Säugetiere Prinzip: 1. Chromosomale Geschlechtsbestimmung 2. Transkriptionsfaktor 3. Hormone-Hormonrezeptoren

3 H. sapiens: nach 8 Wochen sind die Gonaden determiniert Danach im Testes: Lydig-Zellen im Testes produzieren das Steroidhormon Testosteron: für Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale

4 Wie kommen die Keimzellen in die Gonaden? aus Wolpert: Wandernde Keimzellen: alternative zu ES?

5 Sexdetermination

6 Mensch (Säuger) 1. Chromosomale Geschlechtsbestimmung a)Y-Chromosom in Sex Determination b)Y-Chromosom für Fertilität 2. Hormone: Ausprägung der sekundären Geschlechtsmerkmale 3) Problem: Dosiskompensation, Frauen 2X, Männer 1X

7 Die chromosomlae Geschlechtsdetermination beim Menschen aus Wolpert Fig. 12.1

8 Das Y-Chromosom der Säuger ist geschlechtsbestimmend 

9 SRY: Sex reversal durch Y-Teil aus Wolpert, Fig : XX

10 Einengung des SRY-Bereichs durch zufällig aufgetretenen Translokationen in der Population

11 Lokalisation von TDF durch Deletionen Blau = vorhandene Region des Y

12 Y-Chromosom & Translokationen aus Gilbert Developmental Bioloy

13 In SRY Region: 8 Transkripte beim Menschen Weitere Strategie: Vergleich zu anderen Säugetieren

14 Testis determining factor (TDF) Genetic Analysis723-10

15 Sex reversal on the Y (Sry) Genetic Analysis  SRY-Transgen in weibliche Mäuse,männlich aber steril!!

16 PAUSE

17 Das Y-Chromosom der Säuger ist geschlechtsbestimmend SRY: ein wichtiger Transkriptionsfaktor auf dem Y- Chromosom kodiert  Aber wie wirkt SRY (TDF)....

18 H. sapiens:Gonadenentwicklung dann: Leydig-Zellen im Testes produzieren Testosteron: für Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale Wie wird der Müllersche Gang abgebaut?

19 Wie wirkt TDF? in den mesodermalen Sertolizelle im Testes exprimiert, 1)induziert Synthese von Anti-Müllerian Duct Hormon (AMDH, auch als Müllerscher Gang Inhibition-Faktor bezeichnet (MIF) 2) induziert bestimmte somatische Zellen sich zu Leydig Zellen zu differenzieren, diese synthetisieren Testosteron (Steroidhormon) 3) induziert in den einwanderenden Ur-Keimzellen die Spermatogenese

20 Aus: Müller.Hassel: Entwicklungsbiologie, 3. Aufl., Springer Verlag SRY/TDF Säuger Sex- Determination

21 Männliche Fertilität Auf dem Y gibt es viele Gen, die für die Fertilität nötig sind! Einige von ihnen kodieren für RNA bindende Protein z.B. DAZ : Deleted in AZOOSPERMIA

22 Mensch (Säuger) 1. Chromosomale Geschlechtsbestimmung a)Y-Chromosom in Sex Determination b)Y-Chromosom für Fertilität 2. Hormone: Ausprägung der sekundären Geschlechtsmerkmale 3) Problem: Dosiskompensation, Frauen 2X, Männer 1X

23 Aus: Müller.Hassel: Entwicklungsbiologie, 3. Aufl., Springer Verlag Hormone & Sex Testosteron wird vom Androgen Rezeptor gebunden

24 Was passiert, wenn das Testosteron/Androgenrezeptor System versagt? Beispiel aus der Humangenetik

25 XY aber? Androgen -rezeptor fehlt

26 WolpertSummary S.381 Geschlechtsbestimmung Dosiskomp.

27 Mensch (Säuger) 1. Chromosomale Geschlechtsbestimmung a)Y-Chromosom in Sex Determination b)Y-Chromosom für Fertilität 2. Hormone: Ausprägung der sekundären Geschlechtsmerkmale 3) Problem: Dosiskompensation, Frauen 2X, Männer 1X (Beispiele aus der Humangenetik)

28 Der DNA-Gehalt der Chromosomen des Menschen Shoemaker Nature 409, 922Fig.4

29 Dosiskompensation Zunächst Problem erklären, Details später Trisomie 21: Down Syndrom Aneuploiden im X haben vergleichsweise geringe Auswirkungen

30 Das Y-Chromosom der Säuger ist geschlechts- bestimmend aber: reduzierte Ausprägung weibliche Merkmale XO Turner Syndrom 

31 XXY Klinefelter Syndrom  aber z.T. weibliche Mermale, warum ? In der frühen Embryonalentwicklung sind noch beide X aktiv!

32 Bestimmen immer die Geschlechtschromosomen weiblich verus männlich, oder regeln sie z.t. nur die Fertilität?

33 Welches Gen oder Chromosom ist geschlechts-bestimmend? KnippersT5-3

34 Wenn Zeit Transgene Mäuse erklären wegen SRY vermittelter Geschlechtsumkehr

35 Maus: Embryonal-Entwicklung

36 Blastocyl: Histologie aus Alberts Fig

37 Chimäre Mäuse I aus Wolpert 02, Fig Zufalls-gemässes Muster in der Fellfarbe

38 Diverse Mäuse 1.Chimäre Mäuse 2.transgene Mäuse a)zufallsgemässe Integration 1) Promotoranalysen mit Reportergen 2) Enhancer-trap zum Auffinden interessanter Muster 3) Expression zu testenden Genen z.B. SRY oder Oncogene b) knock out 1) null Mutanten 2) spezifische Mutanten (z.B. best. Domänen testen) als knock in 3) gewebespezifische „ knock out“

39 Transgene Mäuse (mit Nutzung der Chimeren- Technik) wenn die Keimbahn ebenfalls chimer ist, würde das zu braunen transgenen Nachkommen führen Zellkultur: von braunen Mäusen Blastocyste von weisser Maus oder z. B. SRY

40 Figure General procedure for producing gene-targeted knockout mice. Embryonic stem (ES) cells heterozygous for a knockout mutation in a gene of interest (X) and homozygous for a marker gene (here, black coat color) are transplanted into the blastocoel cavity of 4.5-day embryos that are homozygous for an alternate marker (here, white coat color). The early embryos then are implanted into a pseudopregnant female. Some of the resulting progeny are chimeras, indicated by their black and white coats. Chimeric mice then are backcrossed to white mice; black progeny from this mating have ES-derived cells in their germ line. By isolating DNA from a small amount of tail tissue, it is possible to identify black mice heterozygous for the knockout allele. Intercrossing of these black mice produces individuals homozygous for the disrupted allele, that is, knockout mice. [Adapted from M. R. Capecchi, 1989, Trends Genet. 5:70.] Aus: Molecular Cell Biology, 4. Edition, Lodish et. al. Knock-out mice


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