Wat maakt je tot een man of een vrouw?

Wat maakt je tot een man of een vrouw?Het is slechts een klein deel van het Y-chromosoom dat de ontwikkeling van testikels kickstart. Kelly Searle / Unsplash

Er zijn veel culturele en sociale factoren die een rol spelen bij het maken van een baby in een man of een vrouw. Maar biologisch gezien begint seks als je maar een kleine groep cellen in de baarmoeder van je moeder bent.

We hebben een vrij goed algemeen beeld van hoe 'mannelijkheid' of 'vrouwelijkheid' zich ontwikkelt in een menselijk embryo, en hoe dit wordt vertaald in het vermogen om eieren of sperma te maken.

We beginnen ook te begrijpen hoeveel andere genen bijdragen aan de verbazingwekkende variatie in menselijke seksuele ontwikkeling, gedrag en identiteit.

De vroege flexibiliteit in dit systeem is fascinerend. Het doet me denken aan het iconische van auteur Hugh Lofting Pushmi-pullyu ("Push-me-pull-you"), een tweekoppig personage in de Dokter Dolittle-verhalen, die in een tikkie is om te beslissen welke weg te gaan.

Kiemcellen en geslachtsklieren

De meeste cellen in ons lichaam zijn bestemd om te sterven. Maar gereserveerd in een embryo zijn een paar cellen die hun vermogen behouden om een ​​geheel persoon te worden. Deze cellen - genaamd "primoridale kiemcellen"Uiteindelijk ontwikkelen tot sperma of eieren.

Maar ze hebben een lange reis om er te komen. Ongeveer drie weken na de conceptie worden primitieve kiemcellen van 50 gereserveerd in membranen buiten het embryo. Ze vermenigvuldigen zich en maken een epische mars naar het embryo, dwars door de embryonale darm. Deze cellen arriveren in de embryonale geslachtsklieren met zes weken.

Later ontvangen ze signalen die hen leiden tot sperma (gemaakt in hun miljarden door het leven van een man), of om de 20,000-eieren te worden waarmee een meisje is geboren.


Haal het laatste uit InnerSelf


Eieren en sperma zijn uniek omdat elk de helft van het aantal chromosomen heeft als andere cellen. Mensen hebben twee exemplaren van het menselijk genoom in elke lichaamscel, één van moeder en één van vader. Kiemcellen moeten dit terugsnoeien tot een enkel genoom dat een mengsel is van de genen van de twee ouders. Dit wordt bereikt door een slim type celdeling genaamd "meiosis"Waarin de 46-chromosomen één keer repliceren, maar de cel wordt twee keer gedeeld.

De organen waarin dit alles gebeurt zijn geslachtsklieren: testes bij mannen, eierstokken bij vrouwen.

Gonaden beginnen ongeveer vijf weken na de conceptie als een rand met cellen aan weerszijden van de ruggengraat in wording. Deze "genitale rug"Begint hetzelfde in alle embryo's.

Maar in embryo's die bestemd zijn om jongens te zijn, ontvangt de genitale rand een signaal dat de "testis bepalende factor"Op tien weken na de conceptie. Dit signaal stimuleert de ontwikkeling van teelballen en onderdrukt de ontwikkeling van de eierstokken.

Als het testis-signaal niet wordt ontvangen, wacht de genitale rug nog een paar weken en wordt een eierstok.

Dan duwen factoren van de testis of eierstok de kiemcellen op de een of andere manier in de ontwikkeling als sperma of eieren.

De geslachtsklieren maken niet alleen sperma of eieren. Ze pompen ook hormonen uit die de hele ontwikkeling van het embryo beïnvloeden. De embryonale testis maakt testosteron dat de mannelijke ontwikkeling regisseert en een penis en scrotum vormt. Oestrogeen heeft het tegenovergestelde effect: het ondersteunt de ontwikkeling van vrouwelijke genitaliën en het primen van de toekomstige borsten.

Wat en waar is het signaal dat testes initieert?

We weten dat het signaal dat leidt tot de ontwikkeling van testis afkomstig is van geslachtschromosomen.

Het menselijke genoom wordt opgesplitst in 23 lange DNA-moleculen die we als chromosomen onder de microscoop zien. Alle baby's hebben 22-paren gewone chromosomen (één set 22 van moeder en één set van vader).

Maar jongens en meisjes verschillen in het 23rd paar chromosomen: meisjes hebben twee exemplaren van een middelgroot chromosoom genaamd de X. Jongens hebben een enkele X en een klein chromosoom genaamd de Y. De namen hebben niets te maken met hun vormen, maar reflecteren het mysterie van hun verschil ("X" voor onbekend).

Bij meiose in de testis worden de X- en Y-chromosomen gescheiden in verschillende sperma - 50% van het sperma draagt ​​een X, 50% a Y. Alle eieren hebben een enkel X-chromosoom.

Dus bij bevruchting beginnen de helft van de embryo's met XX en de andere helft met XY-geslachtschromosomen.

We weten dat de Y het testis-signaal draagt, omdat mensen met slechts een enkele X zijn vrouwen, en mensen met twee X-chromosomen en een Y zijn mannelijk.

Het signaal moet dus afkomstig zijn van een gen op het Y-chromosoom. In 1990 is het signaal dichtbij de bovenkant van het Y-chromosoom. Dit gedeelte van de Y was aanwezig bij mannen en afwezig bij vrouwen die slechts een deel van een Y-chromosoom hadden.

A gen genaamd SRY werd geïdentificeerd in dit kleine beetje van Y. Het was bewezen te zijn de "testis-bepalende factor" door analyse van enkele meisjes met een normaal ogende Y, maar een mutante SRY, en door SRY in een XX muizenembryo invoegen die zich ontwikkelde als een man.

Hoe werkt SRY en wat kan er fout gaan?

Wat maakt je tot een man of een vrouw?Meiose is het proces van celdeling dat 23-chromosomen in eieren en sperma produceert. van www.shutterstock.com

Toen het SRY-gen eenmaal was geïdentificeerd, dachten we allemaal dat het maar een of twee stappen zou zijn tussen SRY en de activering van andere genen die een testis maken.

Maar het blijkt dat er een complex web van reacties is dat gecontroleerd wordt door tenminste 30-genen. Sommigen bevorderen de ontwikkeling van testis. Sommigen bevorderen de ontwikkeling van eierstokken. Sommigen bestrijden de vorming van testis, andere antagoniseren de eierstokken. Het is een echte push-me-pull-you-situatie.

Er zijn ook genen (een voorbeeld is DMRT1) die geslachtsklieren op een duidelijk ontwikkelingspad houden. Als je dergelijke genen knock-out, cellen in de testis beginnen zich te gedragen als eierstokcellen, of cellen in de eierstok beginnen zich te gedragen als testis.

Maar hier stopt het niet. Opmerkelijk is dat dit ene gen SRY, via zijn netwerken en hormonale invloeden, de activiteit van beïnvloedt meer dan 6,500-genen (van onze totale 20,000) anders in mannen en vrouwen.

Dus mannen en vrouwen zijn echt genetisch heel verschillend, zowel in de genen die ze hebben, als hoe actief ze zijn.

Een mutatie in een van de 30-genen die betrokken zijn in het complexe web van gonad-differentiërende reacties kan leiden tot geslachtsomkeer (XY-vrouwen of XX-mannetjes), of onvolledige gonaden differentiatie. Sommige vrouwen hebben bijvoorbeeld een Y-chromosoom en een intact SRY-gen, maar missen het eiwit dat wordt toegediend signalen van mannelijke hormonen.

En sommige XY-vrouwen zijn een beetje chromosoom 4 missen die het gen bevat DMRT1: je hebt twee exemplaren van dit gen nodig om mannelijk te zijn, zelfs met een SRY-gen.

Andere genen beheersen geslachtskenmerken

Er zijn honderden genen nodig om sperma te maken. Sommigen liggen op de Y-chromosoom nabij SRY, maar anderen zijn dat wel op de X of verspreid door het hele genoom (maar alleen actief bij mannen). Hetzelfde geldt waarschijnlijk voor het maken van eieren.

Er zijn ook veel andere genen betrokken bij seksuele differentiatie, het maken van organen zoals penissen en borsten.

Sommige genvarianten zijn betrokken bij de keuze van seksuele partner. Er zijn waarschijnlijk honderden zogenaamde "homo-genen" die Ik heb voorgesteld zijn echt "mannelijk-liefhebbende" genen, en er kunnen ook honderden "vrouwelijk-liefhebbende" genen zijn. Deze genvarianten komen vaak voor, omdat ze in het andere geslacht vooral mannentrouwende vrouwtjes en mannenslachtoffers zijn, die eerder lijken te paren en meer kinderen hebben.

Wat maakt je tot een man of een vrouw?De aanwezigheid van mannelijke geslachtsdelen geeft meestal aan dat het kind een Y-chromosoom heeft. van www.shutterstock.com

Ik denk dat hetzelfde kan gelden voor genen die genderidentiteit beïnvloeden. Genvarianten die een sterke mannelijke identiteit bevorderen, gaan mogelijk niet altijd gepaard met een Y-chromosoom, en genen die een vrouwelijke identiteit bevorderen, kunnen incongruent zijn met een mannelijke bepalende Y. Transgender-identiteit kan vaak voorkomen omdat, zoals 'homogene genen', dergelijke genvarianten zouden sterk worden geselecteerd in het andere geslacht - vrouwen met een sterke vrouwelijke identiteit en mannen met een sterke mannelijke identiteit kunnen enthousiaster paren en meer nakomelingen krijgen.

Het is buitengewoon dat iets zo fundamenteel en kritiek voor soortoverleving als geslacht moet worden beheerst door zo'n ingewikkeld en variabel web van genen.

We moeten de evolutie bedanken omdat hij ons zo complex heeft gemaakt, en hebben geleerd de fantastische variatie te vieren die de natuur ervoor heeft gezorgd.

Over de auteur

Jenny Graves, Distinguished Professor of Genetics, La Trobe University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

{amazonWS: searchindex = Boeken; trefwoorden = seksuele geaardheid; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}