Système XY de détermination sexuelle

Le système XY de détermination sexuelle est un système génétique de détermination du sexe retrouvé chez l'humain, la plupart des mammifères, certaines espèces d'insectes (diptères) et de plantes (Silene latifolia[1]). Il affirme que les femelles ont des chromosomes de types identiques (XX) alors que les mâles ont des chromosomes de types distincts (XY). Ce système de détermination sexuelle a été décrit indépendamment par Nettie Stevens et Edmund Beecher Wilson en 1905[2]^,[3].

Détermination du sexe chez la Drosophile. La femelle présente des chromosomes XX, et le mâle des chromosomes XY.

Mécanismes

Il est basé sur la présence de chromosomes sexuels différents entre les différents individus de l'espèce. Ainsi, les mâles possèdent un chromosome X et un chromosome Y, alors que les femelles possèdent deux chromosomes X. Le sexe hétérogamétique (possédant donc deux chromosomes sexuels différents) est donc le sexe mâle. Cette différence génétique permet ensuite la différenciation sexuelle des différents individus au cours du développement. Pour chaque croisement entre un mâle et une femelle, la femelle transmettra un chromosome X, et le mâle soit un chromosome X, soit un chromosome Y, avec une chance sur deux pour chaque solution. Ainsi, le descendant sera soit XX, soit XY, c'est-à-dire femelle ou mâle, avec une chance sur deux pour chaque sexe.

Diversité des systèmes XY

On retrouve ce système de détermination du sexe chez de très nombreux Eucaryotes, comme la plupart des Mammifères, certains Arthropodes, ou encore certains Angiospermes dioïques.

Dans de nombreux cas (dont les mammifères), le chromosome Y porte un ou plusieurs gènes déterminant le sexe masculin. Chez l'homme un seul gène appelé SRY sur le chromosome Y permet d'enclencher les voies développementales permettant la détermination sexuelle vers le sexe mâle[4]^,[alpha 1]. Le chromosome Y ne porte pas seulement des gènes impliqués dans la détermination du sexe masculin. De plus, il y a des chromosomes Y sans le gène SRY et des chromosomes X avec le gène SRY, donc le Y ne détermine pas vraiment le sexe bien qu'il y soit associé la plupart du temps. Toutefois, d'autres gènes du Y sont essentiels à la reproduction (tout homme sans Y est infertile) et un deuxième X entraîne la production d'œstrogène (il cause et est nécessaire aux caractères secondaires féminins, il stérilise les hommes et il est obligatoire pour qu'une femme soit fertile).

Certains systèmes XY de détermination du sexe peuvent être différents. Ainsi, l'ornithorynque possède 5 paires de chromosomes sexuels X/Y (les mâles sont X1Y1, X2Y2, X3Y3, X4Y4, X5Y5, les femelles sont X1X1, X2X2, X3X3, X4X4, X5X5). Lors des divisions cellulaires, les 5 paires de chromosomes s'assemblent en chaîne de bivalents[6]^,[7] c'est-à-dire que le X1 s'apparie avec le Y1 qui s'apparie aussi avec le X2 etc.

Chez d'autres espèces, comme la Drosophile, la présence de deux chromosomes X définit le sexe femelle, un seul chromosome X le mâle (Système XX/X0 de détermination sexuelle). La présence du chromosome Y n'étant requis que pour un développement normal des mâles[8]^,[9].

Chez les oiseaux et certains papillons, il existe un système similaire, mais inversé, appelé le système ZW de détermination sexuelle, où les femelles sont hétérogamétiques (ZW) et les mâles homogamétiques (ZZ).

Notes et références

Notes

Plus précisément, la protéine SRY (codée par le gène SRY) se fixe sur une petite séquence d'ADN dénommée Enh13 et cette fixation entraîne l'expression du gène Sox9 (sur un autre chromosome). Ce dernier gène contrôle à son tour des milliers de gènes réalisant la masculinisation du système reproducteur chez les mammifères[5].

Références

(en) E. Kejnovsky et B. Vyskot, « Silene latifolia: The Classical Model to Study Heteromorphic Sex Chromosomes », Cytogenetic and Genome Research, vol. 129,‎ 2010, p. 250–262 (DOI 10.1159/000314285, lire en ligne)
(en) N. M. Stevens, Studies in spermatogenesis with especial reference to the "accessory chromosome", Carnegie Institution of Washington (n^o 36), septembre 1905, 1–33 p. (lire en ligne)
(en) E. B. Wilson, « The chromosomes in relation to determination of sex in insects », Science, n^o 22,‎ 1905, p. 500–502 (lire en ligne)
(en) Haqq CM, King CY, Ukiyama E, et al., « Molecular basis of mammalian sexual determination: activation of Müllerian inhibiting substance gene expression by SRY. », Science, vol. 266, n^o 5190,‎ 1995, p. 1494–500 (PMID 7985018, DOI 10.1126/science.7985018)
(en) Nitzan Gonen, Chris R. Futtner, Sophie Wood, S. Alexandra Garcia-Moreno, Isabella M. Salamone et al., « Sex reversal following deletion of a single distal enhancer of Sox9 », Science,‎ 14 juin 2018, article n^o eaas9408 (DOI 10.1126/science.aas9408).
(en) Frédéric Veyrunes, Paul D. Waters, Pat Miethke et Willem Rens, « Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes », Genome Research, vol. 18,‎ 1^er juin 2008, p. 965–973 (ISSN 1088-9051 et 1549-5469, DOI 10.1101/gr.7101908, lire en ligne)
« Service d'authentification de l'Inist-CNRS », sur genome.cshlp.org.gate1.inist.fr (consulté le 14 octobre 2016)
(en) Sánchez L. Sex-determining mechanisms in insects. Int J Dev Biol. 2008;52(7):837-56.
Le génome de la drosophile, sur le site jussieu.fr, consulté le 14 aout 2015

Voir aussi

Autres systèmes de détermination sexuelle

Le sexe peut être déterminé par différents mécanismes selon les espèces.

Système WZ de détermination sexuelle
Système XX/X0 de détermination sexuelle
Système haplodiploïde de détermination du sexe voir Parthénogenèse
Détermination thermodépendante du sexe

Liens externes

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