ZW性決定システム


ZW_sex-determination_system
ZWセックス決意システムがある染色体における子孫の性別を決定するシステムの鳥を、いくつかの魚や甲殻類のような巨大な川エビ、いくつかの昆虫(含む蝶と蛾、例えば)、扁形動物の住血吸虫ファミリ、およびいくつかの爬虫類含むヘビ、lacertidトカゲやモニターの大半コモドオオトカゲ。それはおそらくいくつかの機会に独立して進化したいくつかの植物でも使用されます。文字ZおよびWは、このシステムをXY性決定システムと区別するために使用されます。。このシステムでは、女性は1対の異なるZW染色体を持ち、男性は2つの類似したZZ染色体を持っています。
鳥のZW性決定(鶏で例示)
XY性別決意システムとは対照的にX0性別決意システム、精子は、性別を決定し、ZWシステムでは、卵子は、子孫の性別を決定します。男性はあるhomogameticセックス、女性がheterogameticセックス(ZW)であるが、(ZZ)。Z染色体はより大きく、XYシステムのX染色体のように、より多くの遺伝子を持っています。

コンテンツ
1 ZWおよびXYシステムの重要性
1.1 鳥の中で 1.2 ヘビで 1.3 蛾や蝶で 1.4 住血吸虫で 1.5 カメで 1.6 植物で
2 も参照してください
3 参考文献

ZWおよびXYシステムの重要性
鳥類のZW染色体と哺乳類のXY染色体の間で遺伝子は共有されておらず、ニワトリとヒトの比較から、Z染色体はXまたはYではなくヒトの常染色体9に類似しているように見え、研究者はZWおよびXY性決定システムは起源を共有していませんが、性染色体は共通の祖先の常染色体に由来しています。これらの常染色体は、染色体(XとYまたはZとW)間の組換えが抑制されると、最終的にそれぞれの性染色体に発達する性決定遺伝子座を進化させたと考えられています。
カモノハシ、単孔類の哺乳動物は、XY染色体の5組のシステムを有しています。それらは、男性の減数分裂における相同領域のために複数の鎖を形成し、最終的にXXXXX-精子とYYYYY-精子に分離します。鳥のZのようなペアがチェーンの両端に現れます。鳥のZ染色体に相同な領域は、X3とX5全体に散在しています。(図5)性決定システムは必ずしも鳥のシステムにリンクされているわけではなく、獣類の哺乳類のシステムにもリンクされていないことは間違いありませんが、類似性により、少なくとも哺乳類は性染色体を2回進化させたという結論が得られました。カモノハシが獣類の哺乳類と同様のX染色体を持っているという以前の報告は、今では間違いと見なされています。
鳥とヘビのZWは無関係であり、異なる常染色体から進化しました。しかしながら、カモノハシの鳥のような染色体は、ヘビの祖先が鳥のようなZWシステムを持っていたことを示しているかもしれません。

鳥の中で
ZW性決定システムを備えた他の生物に関する広範な研究は行われていませんが、2007年に研究者は、ニワトリとキンカチョウの性染色体は染色体全体の用量補償を示さず、代わりに用量補償を行うようだと発表しました。遺伝子ごとに。 MHM領域など、ニワトリのZ染色体上の特定の位置は、局所的な投与量補償を示すと考えられていますが、研究者は、この領域は実際には局所的な投与量補償を構成しないと主張しています。 さらなる研究により、カラスや平胸類に対して染色体全体の投与量補償を示さない鳥のリストが拡大され、すべての鳥類の染色体が染色体全体の投与量補償を欠いていることが示唆された。 転写および翻訳の両方の遺伝子特異的投与量補償が、鳥類の性染色体で観察されています。さらに、雄の鳥における2つのZ染色体の存在を補うために、性に偏ったmiRNAの関与が提案された。
W染色体の存在が女性の特徴を誘発するのか、それとも男性の特徴を誘発するのはZ染色体の重複であるのかは不明です。哺乳類とは異なり、二重のW染色体(ZWW)または単一のZ(Z0)を持つ鳥は十分に文書化されしかし、雌鳥の卵巣の除去または損傷は雄の羽毛の発達につながる可能性があることが知られており、雌ホルモンが鳥の雄の特徴の発現を抑制することを示唆しています。いずれかの状態が胚の死を引き起こす可能性があるか、または両方の染色体が性選択の原因である可能性があるようです。 鳥の性別を決定する可能性のある遺伝子の1つはDMRT1遺伝子です。研究によると、男性の性決定には遺伝子の2つのコピーが必要であることが示されています。
ZW性決定システムにより、孵化時の色が性別によって区別される性リンク鶏を作成することが可能になり、ひよこの性別がより簡単になります。

ヘビで
ヘビのW染色体は、Z染色体と比較して異なるレベルの崩壊を示します。これにより、種間で比較することにより、W染色体の縮小(Y染色体の縮小に類似)を追跡できます。特定の遺伝子のマッピングは、ヘビのシステムが鳥のシステムとは異なることを明らかにしています。どの遺伝子がヘビの性決定遺伝子であるかはまだわかっ目立った点の1つは、Pythonが「W縮小」の兆候をほとんど示さないことでした。
ボアとニシキヘビの家族は、おそらくXY性決定システムを持っていることが知られています。これを調査することへの関心は、単為生殖が可能な、または交尾せずに子孫を産むことができる女性の家族から来ました。2010年に、この方法で22匹の雌の子孫を産んだ雌のボアコンストリクターが野生で発見されました。それまでに、そのようなパターンはWW染色体によって生成されたと推定されていました。 Python bivittatusとBoaimperatorは、同様に雌の子孫しか産みません。それらのゲノムは、制限的な酵素消化によって識別可能な男性特有の一塩基多型を共有しています。ただし、それらの染色体の起源は異なります。PythonのXYは他のヘビのZWに似ていますが、 BoaXYは他のヘビのマイクロ染色体にマッピングされます。女性のみのパターンは、常に男性(ZZ)の子孫を生み出すZWコルブロイドのパルテノゲンとは対照的です。

蛾や蝶で
で鱗翅目(蛾や蝶)、女性がZ、ZZW、とさえZZWWを持つことができます。
これは、W染色体が一部の種(ZZW)では女性の決定に必須であるが、他の種(Z0)では必須ではないことを示唆しています。

住血吸虫で
一般に住血吸虫と呼ばれる住血吸虫科は、膀胱、肝臓、腸、その他の鳥や哺乳類の臓器の血管に生息する小さな寄生性扁形動物です。彼らは吸虫クラスの中で唯一の性的に異形の家族であり、彼らのライフサイクルを完了するためにコピュラで生化学的に対になっていることに依存しています。住血吸虫の9種の雌のheterogametic性染色体が最初に1960年にフロリダ州立大学の遺伝学者マーガレット・メンツェルとparasitologistロバート・B・ショートによって記述された 、性染色体の差が中に認められました染色体が肥厚し、それらの相同パートナーと整列する、減数分裂前期のパキテン期。

カメで
スッポン科のカメは、ジュラ紀の始まりと前期白亜紀の間に始まったZZ-ZW性決定システムを持っています。

植物で
男性と女性の個体が分かれている(雌雄異株)植物種の約5%の中には、性決定のZWシステムを持っていることが知られているものもこれらは、ピスタチオ、イチゴなど、数種のイチゴのvirginiana、イチゴのchiloensisとを含む、柳のいくつかの種ヤナギviminalisとヤナギプレアを。

も参照してください
性分化(人間)
第二次性徴
Y染色体アダム
マンテマの性決定
性決定システム
性分化
半倍数性の性決定システム
XY性決定システム
X0性決定システム
Z0性決定システム
温度依存性決定
X染色体
Y染色体

参考文献
^ 周、蘭; マカヤ-サンツ、デビッド; カールソン、クレイグH。; 他に13人、および(2020年2月14日)。「ヤナギの性染色体は、複雑な回文反復の収斂進化を明らかにします」。ゲノム生物学。21:38 DOI:10.1186 / s13059-020-1952-4。
^ Stiglec R、Ezaz T、Graves JA(2007)。「鳥類の性染色体の進化の新しい見方」。Cytogenet。ゲノム解像度。117(1–4):103–9。土井:10.1159 / 000103170。PMID 17675850。   ^ エレグレン、ハンス(2011-03-01)。「性染色体の進化:最近の進歩と男性と女性の異型性の影響」。ネイチャーレビュー遺伝学。12(3):157–166。土井:10.1038 / nrg2948。ISSN 1471から0056まで。PMID 21301475。    ^ ディーキン、JE; グレイブス、JA; レンズ、W(2012)。「有袋類と単孔類の染色体の進化」。細胞遺伝学およびゲノム研究。137(2–4):113–29。土井:10.1159 / 000339433。PMID 22777195。   ^ コルテス、ディエゴ; マリン、レイ; トレド-フローレス、デボラ; Froidevaux、Laure; Liechti、Angélica; ウォーターズ、ポールD。; グリュッツナー、フランク; Kaessmann、Henrik(2014年4月24日)。「哺乳類全体のY染色体の起源と機能進化」。自然。508(7497):488–493。Bibcode:2014Natur.508..488C。土井:10.1038 / nature13151。PMID 24759410。   ^ Veyrunes F、Waters PD、Miethke P、他。(2008)。「カモノハシの鳥のような性染色体は、哺乳類の性染色体の最近の起源を暗示しています」。ゲノム研究。18(6):965–973。土井:10.1101 /gr.7101908。PMC 2413164。PMID 18463302。    ^ 松原、K; タルイ、H; 鳥場、M; 山田健一; 西田-梅原、C; アガタ、K; 松田恭子(2006年11月28日)。「ヘビ、鳥、哺乳類の性染色体の異なる起源とヘビの性染色体の段階的分化の証拠」。アメリカ合衆国科学アカデミー紀要。103(48):18190–5。土井:10.1073 /pnas.0605274103。PMC 1838728。PMID 17110446。    ^ エレグレン、ハンス; Hultin-Rosenberg、Lina; Brunström、Björn; デンカー、レナート; クルティマ、キム; ショルツ、バーガー(2007-09-20)。「不平等に直面している:ニワトリは性関連遺伝子の一般的な投与量補償を持っていない」。BMC生物学。5(1):40 DOI:10.1186 / 1741-7007-5-40。ISSN 1741から7007まで。PMC 2099419。PMID 17883843。     ^ 伊藤雄一郎; メラメド、エスター; ヤン、シア; カンプ、キャシー; 王、スザンナ; Yehya、Nadir; ヴァンナス、アティラ; Replogle、Kirstin; バンド、マークR.(2007-01-01)。「投与量補償は、哺乳類よりも鳥の方が効果的ではありません」。生物学ジャーナル。6(1):2。DOI:10.1186 / jbiol53。ISSN 1475から4924まで。PMC 2373894。PMID 17352797。     ^ マンク、JE; Ellegren、H。(2009-03-01)。「すべての投与量補償は局所的です:ニワトリZ染色体上の性差発現の遺伝子ごとの調節」。遺伝。102(3):312–320。土井:10.1038 /hdy.2008.116。ISSN 1365年から2540年。PMID 18985062。    ^ マンク、ジュディスE。; Hosken、David J。; ウェデル、ニーナ(2011-08-01)。「性染色体投与量補償と性的対立の潜在的な役割についてのいくつかの不便な真実」。進化。65(8):2133–2144。土井:10.1111 /j.1558-5646.2011.01316.x。ISSN 1558から5646まで。PMID 21790564。    ^ ウルフ、ヨッヘンBW; ブリック、ヤロスワフ(2011-02-01)。「ZZ / ZWシステムにおけるグローバルな投与量補償の一般的な欠如?RNA-seqで視野を広げる」。BMCゲノミクス。12(1):91 DOI:10.1186 / 1471-2164-12-91。ISSN 1471年から2164年。PMC 3040151。PMID 21284834。     ^ アドルフソン、ソフィア; エレグレン、ハンス(2013-04-01)。「投与量補償の欠如は、ダチョウの性染色体進化の停止段階を伴う」。モレキュラーバイオロジーアンドエボリューション。30(4):806–810。土井:10.1093 / molbev / mst009。ISSN 0737から4038まで。PMC 3603317。PMID 23329687。     ^ Uebbing、Severin; コンツァー、アン; Xu、Luohao; Backström、Niclas; Brunström、Björn; ヨナス・バーグクイスト; エレグレン、ハンス(2015-06-24)。「定量的質量分析は、ニワトリの投与量補償のための部分的な翻訳調節を明らかにします」。モレキュラーバイオロジーアンドエボリューション。32(10):2716–25。土井:10.1093 / molbev / msv147。ISSN 0737から4038まで。PMC 4576709。PMID 26108680。     ^ Warnefors、マリア; Mössinger、Katharina; ハルバート、ジャン; スチューダー、タニア; VandeBerg、John L。; リンドグレン、イサ; ファラシャロウディ、アミール; ジェンセン、パー; Kaessmann、Henrik(2017年10月27日)。「哺乳類と鳥類における性に偏ったマイクロRNA発現は、根底にある調節メカニズムと投与量補償における役割を明らかにします」。ゲノム研究。27(12):1961–1973。土井:10.1101 /gr.225391.117。PMC 5741053。PMID 29079676。    ^ グレイブス、J。a。M.(2003)「鳥の性と死:性染色体異数性の致死性を予測する投薬補償のモデル」。細胞遺伝学およびゲノム研究。101(3–4):278–282。土井:10.1159 / 000074349。ISSN 1424-859X。PMID 14684995。    ^ Smith CA、Roeszler KN、Hudson QJ、Sinclair AH(2007)。「鳥類の性決定:何を、いつ、どこで?」Cytogenet。ゲノム解像度。117(1–4):165–73。土井:10.1159 / 000103177。PMID 17675857。   ^ ナウリン、サラ; ハンソン、ベングト; ベンシュ、スタッファン; ハッセルクイスト、デニス(2010-01-01)。「なぜXY分類群とZW分類群で投与量補償が異なるのですか?」遺伝学の動向。26(1):15–20。土井:10.1016 /j.tig.2009.11.006。ISSN 0168から9525まで。PMID 19963300。    ^ エマーソン、JJ。「進化:ヘビの性染色体遺伝学におけるパラダイムシフト」。カレントバイオロジー。27(16):R800–R803。土井:10.1016 /j.cub.2017.06.079。PMID 2882​​9965。   ^ 「ボアコンストリクターは父親のいない赤ちゃんを産む」。CBCニュース。2010年11月3日。
^ ギャンブル、トニー; Castoe、Todd A。; Nielsen、Stuart V。; 銀行、Jaison L。; カード、ダレンC。; Schield、Drew R。; Schuett、Gordon W。; ブース、ウォーレン(2017-07-24)。「ボアとパイソンにおけるXY性染色体の発見」。カレントバイオロジー。27(14):2148–2153.e4。土井:10.1016 /j.cub.2017.06.010。ISSN 1879から0445まで。PMID 28690112。    ^ ブース、ウォーレン; Schuett、Gordon W.(2015-12-24)。「ヘビにおける単為生殖の新たな系統発生パターン」。リンネ協会の生物学ジャーナル。118(2):172–186。土井:10.1111 /bij.12744。ISSN 0024から4066まで。   ^ Majerus ME(2003)。セックスウォーズ:遺伝子、バクテリア、偏った性比。プリンストン大学出版局。NS。59. ISBN  978-0-691-00981-0。
^ Atkinson、Kristine H。; Atkinson、Burr G.(1980-01-31)。「女性のマンソン住血吸虫の継続的な交尾の生化学的基礎」。自然。118(2):478–479。土井:10.1038 / 283478a0。PMID 7352026。   ^ メンゼル、マーガレットY。; 短い、ロバートB.(1960)。「住血吸虫の3つの種のパキテン染色体:男性と女性の性と常染色体の二価」。遺伝のジャーナル。51(1):3–12。
^ 短い、ロバートB。; メンゼル、マーガレットY.(1960)。「住血吸虫9種の染色体」。寄生虫学ジャーナル。46:273–287。
^ Rovatsos、Michail; プラシャグ、ピーター; フリッツ、ウーウェ; Kratochvšl、Lukáš(2017-02-10)。「安定した白亜紀の性染色体は、スッポン(カメ科:カメ科)の分子性別を可能にします」。ScientificReports。7(1):42150. DOI:10.1038 / srep42150。ISSN 2045年から2322年。   ^ チャールズワース、デボラ(2015)。「植物性染色体」。植物生物学の年次レビュー。67:397–420 。
image"
 コモンズのZW性決定システムに関連するメディア”