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Les mystérieux chromosomes XY : comment déterminent-ils notre sexe ?
Le système de détermination du sexe XY est un type de détermination du sexe que l'on retrouve chez de nombreux mammifères, notamment les humains, certains insectes (comme les mouches des fruits), certains serpents, certains poissons (comme les guppys) et certaines plantes (comme le ginkgo). . Dans ce système, le sexe d’un individu est généralement déterminé par une paire de chromosomes sexuels. Normalement, les femmes ont deux chromosomes sexuels identiques (XX), appelés homogamètes ; les hommes ont deux chromosomes sexuels différents (XY), appelés hétérogamètes.
Chez l'homme, la présence du chromosome Y est responsable du déclenchement du développement masculin ; si le chromosome Y est absent, le fœtus subira un développement féminin, bien qu'il existe quelques exceptions, comme ceux atteints du syndrome de Swyer qui ont des chromosomes XY mais se présentent comme des femmes. , ou de Les personnes atteintes du syndrome de la Chapelle ont des chromosomes XX mais semblent être de sexe masculin. Ces exceptions sont cependant relativement rares.
Chez la plupart des espèces dotées d'un système de détermination du sexe XY, l'organisme doit posséder au moins un chromosome X pour survivre.
Il existe de nombreuses différences entre le système XY et le système de détermination du sexe ZW des oiseaux, de certains insectes, de nombreux reptiles et de divers autres animaux, parmi lesquels les femelles sont des hétérogamètes. Des systèmes de détermination du sexe dépendant de la température existent également chez certains reptiles et poissons.
Processus de détermination du sexe
Tous les animaux ont des gènes codant pour l’ADN sur leurs chromosomes. Chez les humains, la plupart des mammifères et certaines autres espèces, deux chromosomes, appelés chromosome X et chromosome Y, sont responsables de la détermination du sexe. Chez ces espèces, il existe un ou plusieurs gènes sur le chromosome Y qui déterminent la masculinité. Plus précisément, un chromosome X et un chromosome Y travaillent ensemble pour déterminer le sexe de la progéniture, généralement en raison de gènes situés sur le chromosome Y qui codent pour les caractéristiques masculines.
Une progéniture avec deux chromosomes X (XX) développera des caractéristiques féminines, tandis qu'une progéniture avec un chromosome X et un chromosome Y (XY) développera des caractéristiques masculines.
Système XY chez les mammifères
Chez la plupart des mammifères, le sexe est déterminé par la présence du chromosome Y. Cela permet aux individus présentant les caryotypes XXY et XYY d'être classés comme des hommes, tandis que les individus présentant les caryotypes X et XXX sont classés comme des femmes. Dans les années 1930, Alfred Jost a déterminé que la présence de testostérone était nécessaire au développement des canaux de Wolff chez le lapin mâle.
Détermination du sexe humain
Un seul gène (SRY) est présent sur le chromosome Y et agit comme un signal pour initier le développement masculin. La présence du gène SRY amorce le processus de différenciation sexuelle. Les cellules femelles possèdent deux chromosomes X et subissent une inactivation du chromosome X, ce qui signifie que l'un des deux chromosomes X sera inactivé dans la cellule. Le chromosome X inactivé reste dans la cellule sous la forme du corps de Barr.
Détermination du sexe dans d'autres organismes
Certaines espèces de tortues, en particulier les tortues humides et sèches, ont développé indépendamment des systèmes de détermination du sexe XY. D'autres espèces, comme la plupart des mouches des fruits, utilisent la présence de deux chromosomes X pour déterminer la féminité ; un chromosome X peut conférer l'expression masculine, mais la présence de gènes du chromosome Y est requise pour le développement normal du mâle.
Détermination du sexe chez les plantes
Angiospermes
Bien que seul un très petit nombre d'angiospermes dioïques possèdent le mécanisme de détermination du sexe XY, en raison de la diversité des angiospermes, le nombre d'espèces possédant réellement une détermination du sexe XY est assez considérable, estimé à environ 13 000 espèces. Des études moléculaires et évolutives montrent également que la détermination du sexe XY a évolué indépendamment dans 175 familles de plantes uniques.
Gymnospermes
Par rapport aux angiospermes, environ 65 % des gymnospermes sont dioïques. Les familles connues pour posséder le système de détermination du sexe XY comprennent les Cycadaceae, les Ginkgoaceae et les Glycyrrhizaceae.
Autres systèmes de détermination du genre
Bien que la détermination du sexe XY soit le système le plus connu (car c'est celui adopté par les humains), de nombreux autres systèmes alternatifs existent dans la nature. Par exemple, le système ZW est utilisé chez les oiseaux et de nombreux insectes, dans lequel les femelles sont hétérogamétiques (ZW) et les mâles sont homogames (ZZ). De plus, de nombreux insectes hyménoptères possèdent un système haploïde-diploïde, les femelles étant entièrement diploïdes (possédant des chromosomes appariés) et les mâles étant haploïdes (possédant une seule copie de chromosomes).
Facteurs génétiques
Dans une interview, le chercheur Eric Vilain a décrit le changement de paradigme depuis la découverte du gène SRY. Il a déclaré que pendant longtemps, on pensait que le SRY activerait une série de gènes masculins, mais qu'en réalité, le processus de détermination du sexe pourrait être plus complexe.
L'hypothèse initiale était qu'après avoir observé le gène SRY, on pensait que son rôle était d'agir comme un facteur dominant dans le développement masculin. Cependant, il pourrait y avoir un certain équilibre entre celui-ci et certains gènes anti-mâles.
Conclusion
En étudiant les déterminants génétiques du sexe, nous pouvons non seulement améliorer notre compréhension de la détermination du sexe, mais nous pourrions également avoir des impacts étendus sur de nombreux processus biologiques, tels que la reproduction, le vieillissement et les maladies. À mesure que la technologie progresse, pouvons-nous réellement maîtriser ce mécanisme complexe de détermination du sexe et utiliser ces connaissances pour améliorer la santé humaine ou la reproduction d’autres organismes ?
