Determinação do sexo

1. Determinação do sexo

2. Função do sexo • Reprodução ? • Recombinação de genes ?

3. Importância da diferenciação sexual • Reprodução / produção agrícola • Características sexuais de interesse agrícola • Entendimento da herança ligada ao sexo

4. Determinação genotípica do sexo • Ocorre na maioria dos animais superiores, raramente nas • plantas

5. Bovinos XY Gafanhoto XO Aves ZW Sistemas de determinação do sexo • Os genes que determinam a diferenciação morfológica dos sexos estão localizados em um par de cromossomos, os “cromossomos sexuais”. Existem basicamente três mecanismos de determinação cromossômica do sexo: XY, ZW, XO

6. Sistema XY: • Ex.: Cannabis sativa, Humulus lupulus, Melandrium album, Asparagus officinalis.

7. A sexo das plantas Nas plantas o órgão sexual feminino é o pistilo. O órgão sexual masculino é o androceu. As angiospermas, usualmente têm flores de três tipos sexuais: hermafroditas, femininas e masculinas. Noventa por cento das plantas possuem flores hermafroditas. As restantes são monóicas, ou seja, possuem tanto flores masculinas como femininas em uma mesma planta; ou dióicas, ou seja, existem plantas com flores masculinas e outras com flores femininas. Existem plantas com combinações destes tipos sexuais como: andromonoicas; ginomonoicas; poligamomonoicas.

8. Autossomos controlando o sexoEx.: Pepino (Cucumis sativus) O sexo do pepino é controlado por dois lócus, cada um com dois alelos. No caso dos agricultores é interessante que todas as plantas sejam hermafroditas porque não precisariam manter e cuidar das masculinas para servirem como supridoras de grãos de pólen. Os produtores comerciais de sementes sabem disso e usam somente matrizes hermafroditas, para produzirem as sementes que são comercializadas, porque geram somente plantas hermafroditas (veja a tabela abaixo).

9. Herança influenciada pelo sexoEx.: Pelagens de bovinos da raça Ayrshire

10. A determinação do sexo no mamoeiro

11. Cruzamentos de mamoeiro de diferentes sexos

12. Genes masculinizantes ou feminilizantes existentes nos autossomo • Genes autossômico que controlam a presença de chifres tem também efeito masculinizante recessivo, com penetrância completa em fêmeas e incompleta nos machos • Penetrância: A porcentagem de indivíduos com um • determinado genótipo que exibem o fenótipo associado ao • genótipo • Expressividade: Mede a extensão que um determinado • genótipo se expressa em um indivíduo • Tabela 1: Efeitos fenotípicos do gene P e a expressão sexual • em caprinos Efeitos fenotípicos do gene P e a expressão sexual em caprinos (Rodrigues & Espeschit, 1987)

13. Ex.: Tilápia do Nilo (Sarotherodon) 3 cromossomos sexuais Y>W>X influenciam na masculinização e interagem com o alelo "A" no autossomo. O alelo A masculinizante e o a feminilizante • 3 cromossomos sexuais Y>W>X⇒ influenciam na masculinização e interagem com o alelo "A" no autossomo • Cromossomos sexuais x alelos autossômicos = 18 constituições genéticas diferentes

14. A partir de 10 ♀ e 8 ♂ é possível serem feitos 80acasalamentos diferentes com variáveis proporções sexuais Acasalamentos envolvendo machos AAYY produz descendência toda do sexo masculino, independente da fêmea usada. A aplicação de hormônios em machos AAYY os feminiliza. Vantagens de 100% de machos: Ganho de peso e evita superpopulação

15. A determinação do sexo nos mamíferos • A presença do cromossomo Y determina o sexo. As células de uma fêmea contêm dois cromossomos X, e as células de um macho contêm um cromossomo X e um Y. Ocasionalmente nascem indivíduos sem um dos cromossomos sexuais, e o sexo destes indivíduos é sempre determinado pela presença ou ausência do cromossomo Y. Então, os indivíduos com o cariótipo 47,XXY e 47,XYY são masculinos, enquanto os indivíduos com o cariótipo 45,X e 47,XXX são femininos. O cromossomo Y possui uma região com um gene chamado de SRY (vindo do inglês Sex-determining Region Y / Região-determinante do Sexo Y) que desencadeia a formação dos testículos. Até a sétima semana de idade do embrião esta região se encontra inativa, e as gônadas do embrião podem se desenvolver em testículo ou ovário. Há indivíduos com defeitos no gene SRY que, embora sejam XY, acabam tendo o seu desenvolvimento morfológico como mulher

16. A determinação do sexo nas moscas-das-frutas • O cromossomo Y não interfere tanto na determinação sexual, porque indivíduos diplóides XXY são femininos e diplóides XO são masculinos. De fato, a determinação sexual das drosófilas é determinada pela relação entre cromossomos X e autossomos.

17. Interação genótipo ambiente • Ha o cromossomo sexual, mas a falta de um genoma é que regula o sexo, mas a sua expressão é regulada pelo ambiente Ex.: Abelha europa (Apis melifera) NN = ♀ N = ♂ O sistema de fertilização e o ambiente como "moldadores"do sexo

18. O sexo na abelha doméstica (Apis melífera melifera)

19. Padrão Ia. Baixas temperaturas de incubação produzem machos e altas temperaturas fêmeas; as fêmeas adultas são maiores que os machos. É exclusivo e o mais comum para tartarugas; Padrão Ib. Baixas temperaturas de incubação geram fêmeas e altas temperaturas machos; os machos são maiores que as fêmeas. É conhecido em lagartos e crocodilianos; Padrão II. Apresenta duas temperaturas pivotais, sendo que baixas e altas temperaturas de incubação geram fêmeas e temperaturas intermediárias machos; machos e fêmeas adultos têm, aproximadamente, o mesmo tamanho. Ocorre em todos os grupos de répteis. Determinação sexual dependente da temperatura Maiores temperaturas  fêmeas Ex. Atlantic silverside (Menidia menidia)

20. A determinação do sexo nas garoupas • O indivíduo dominante (geralmente o mais corpulento) é funcionalmente macho e os dominados são fêmeas. Quando o dominante desaparece, a fêmea mais corpulenta do grupo se torna macho. Existem outras espécies de peixes em que este sistema é inverso

21. Uma inusitada forma de determinação do sexo • Na ginogênese ou hibridogênese todos os indivíduos são femininos mas acasalam com machos, de outra espécie, que servem de doadores do espermatozóide. Os indivíduos formados tem em suas células somáticas o material genético de ambas as espécies. No entanto, quando os óvulos são produzidos, estes não contêm o material genético do pai (o doador), apenas os cromossomos da sua mãe. O conjunto de cromossomos do pai é sempre descartado. • Em condições especiais, ocorre a troca de pedaços de cromossomos entre as espécies envolvidas pelo fenômeno do crossing-over, o que gera variabilidade nas populações. Mas usualmente, é como se as mães fizessem um “clone de si”, através de um embrião induzido pelo “empréstimo” de um esperma de uma outra espécie. • Esta forma de reprodução é visto em alguns peixes do gênero Poeciliopsis, bem como no sapo Rana esculenta. Poecilia latipinna

22. Uma outra inusitada forma de determinação do sexo • Hamlets são peixes do gênero Hypoplectrus fam. Serranidae. Eles são hermafroditas síncronicos: Têm órgãos sexuais masculino e feminino, ao mesmo tempo mas não praticam auto-fertilização. No ato sexual, o par define qual se comportará como masculino e qual será o feminino e se revezam nos cruzamentos múltiplos, que geralmente ocorrem ao longo de várias noites. Hypoplectrus sp.

23. Herança ligada ao sexo

24. Herança ligada ao sexo ou herança ligada ao cromossomo “X” • Hemizigose: Somente um alelo de um para está presente • Pseudodominância: Quando um recessivo é expressado com a presença de apenas um alelo em hemizigose

25. A plumagem “barrada é um gene ligado ao cromossomo Z

26. O olho White em drosófilas • Na foto (A) o aspecto do “selvagem” ou normal, que tem os olhos vermelhos. Na foto (B), o “mutante” que tem o olho branco. O nome usual deste mutante é White daí ter sido usado o w para identificá-lo. Para genes que existem somente no cromossomo “X”, os cruzamentos recíprocos não dão o mesmo resultado. Para compreender, acompanhe os cruzamentos envolvendo uma fêmea “selvagem” com olhos vermelhos (WW), com um macho “mutante” com olhos brancos (ww) na esquerda; e uma fêmea “mutante” (ww) com um macho “selvagem” (WW), na direita. a) Mutante de Drosofila melanogaster “olho White” (w).