1
00:00:00,000 --> 00:00:04,260
Prezentacja została wsparta przez Erasmus Plus KAII.

2
00:00:04,260 --> 00:00:06,660
Cooperation Partnerships.

3
00:00:06,660 --> 00:00:14,900
Innowacja struktury i treści programów studiów w dziedzinie zarządzania genetycznymi zasobami zwierzęcymi

4
00:00:14,900 --> 00:00:23,960
i żywnościowymi przy użyciu digitalizacji.

5
00:00:23,960 --> 00:00:29,660
Wsparcie Komisji Europejskiej dla produkcji tej prezentacji nie stanowi poparcia dla jej treści,

6
00:00:29,780 --> 00:00:37,780
które odzwierciedlają jedynie poglądy autorów, a Komisja nie może ponosić odpowiedzialności za jakiekolwiek wykorzystanie zawartych w niej informacji.

7
00:00:40,940 --> 00:00:42,780
Witam Państwa bardzo serdecznie.

8
00:00:42,780 --> 00:00:44,580
Nazywam się Dorota Kołodziejczyk.

9
00:00:44,580 --> 00:00:54,660
Jestem pracownikiem Instytutu Zootechniki i Rybactwa na Wydziale Agrobioinżynierii i Nauk o Zwierzętach w Uniwersytecie Przyrodniczo-Humanistycznym w Siedlcach.

10
00:00:55,180 --> 00:01:01,780
Mam przyjemność zaprezentować dzisiaj Państwu wykład dotyczący genetyki płci.

11
00:01:03,420 --> 00:01:21,300
Istotą nauki o dziedziczności jest poznanie i zbadanie mechanizmów, za pomocą których u organizmu potomnego wykształcają się ogólne cechy budowy charakterystyczne dla wszystkich osobników danego gatunku.

12
00:01:21,620 --> 00:01:28,420
Natomiast w cechach szczegółowych osobnik ten staje się podobny do swoich rodziców.

13
00:01:29,220 --> 00:01:49,380
Pojęcie zawiązku cechy zwany później genem wprowadził Mendel, zaś Strasburger i Meizel wnieśli duży wkład w odkrycie i opracowanie chromosomów, które okazały się później nośnikiem informacji genetycznej.

14
00:01:52,260 --> 00:01:58,180
Chromosomalną teorię dziedziczenia opracował na początku XX wieku Thomas Morgan.

15
00:01:58,900 --> 00:02:12,020
Okazało się, że chromosomy będące nośnikiem informacji genetycznej są nukloproteidami składającymi się z pokręconej cząsteczki DNA oraz białek.

16
00:02:12,660 --> 00:02:29,300
I to właśnie ten występujący w tej cząsteczce DNA kwas, inaczej kwas dezoksyrybonukleinowy jest nośnikiem tej substancji dziedzicznej.

17
00:02:30,260 --> 00:02:38,340
Chromosomy generalnie możemy podzielić się na dwie zasadnicze grupy, a mianowicie na autosomy i heterosomy.

18
00:02:38,980 --> 00:02:56,660
Chromosomy heterosomy inaczej zwane są chromosomami płci. Uważa się, że chromosomy płci powstały z pary chromosomów autosomalnych, które na drodze postępującej specjalizacji zgromadziły liczną pulę genów determinujących właśnie płeć.

19
00:02:58,180 --> 00:03:06,420
Geny determinujące płeć nie występują jedynie na heterochromosomach, ale również występują w autosomach.

20
00:03:06,820 --> 00:03:22,740
Ponadto należy zaznaczyć, że wzajemne znaczenie hetero i autosomów w genetycznej determinacji płci różnych grup zwierząt nie przedstawia się jednakowo.

21
00:03:23,380 --> 00:03:32,100
I tak na przykład u ssaków genetyczny mechanizm determinacji płci przedstawia się następująco.

22
00:03:32,580 --> 00:03:41,780
XX i XY, gdzie tą płcią homogametyczną są samice, zaś płcią heterogametyczną są samce.

23
00:03:42,740 --> 00:04:09,940
Genem determinującym płeć u ssaków, decydującą rolę w determinacji płci u ssaków odgrywa męski chromosom Y,

24
00:04:10,820 --> 00:04:28,660
a w rzeczywistości gen SRY, który to właśnie rozpoczyna i warunkuje przemiany, w wyniku których powstają pierwszorzędowe cechy płciowe jądra determinujące płeć męską.

25
00:04:29,380 --> 00:04:35,700
Brak tego genu prowadzi do powstania osobnika o fenotypie żeńskim.

26
00:04:36,660 --> 00:04:45,620
W jądrach i jajnikach mamy do czynienia z podziałem mejotycznym komórek, w wyniku którego powstają gamety.

27
00:04:46,420 --> 00:05:01,140
W procesie tym w sposób losowy segregowane są chromosomy płci i do komórki jajowej trafiają wszystkie chromosomy X,

28
00:05:01,220 --> 00:05:15,140
natomiast do plemnika może trafić chromosom X lub Y, ponieważ chromosomy są złożone z pokręconej cząsteczki DNA i z białek,

29
00:05:15,140 --> 00:05:27,860
aby nie nastąpiło w komórkach samic podwojenie białek kodowanych na chromosomach płci, jeden chromosom powinien zostać dezaktywowany.

30
00:05:28,100 --> 00:05:39,700
Do takiej inaktywacji dochodzi już we wczesnym okresie zarodkowym, gdzie jeden z chromosomów X ulega właśnie losowej inaktywacji,

31
00:05:39,700 --> 00:05:49,620
przekształcając się w grudkę chromatyny płciowej, co widoczne jest tutaj na załączonym obrazku.

32
00:05:49,620 --> 00:06:05,620
I mamy kolejny schemat przedstawiający genetyczną determinację płci u ssaków. Na schemacie widać, że w zależności od tego,

33
00:06:05,620 --> 00:06:19,620
który chromosom trafi do plemnika, mamy płeć bądź to żeńską bądź to męską. Jeżeli do plemnika trafi chromosom X,

34
00:06:19,620 --> 00:06:33,620
wówczas mamy płeć żeńską, jeżeli chromosom Y, wówczas mamy płeć męską. Inaczej wygląda schemat genetycznej determinacji płci u ptaków.

35
00:06:33,620 --> 00:06:53,620
U nich, u ptaków mamy do czynienia z genetycznym mechanizmem determinacji płci ZZ, ZW, przy czym tą płcią heterogametyczną w odróżnieniu od ustaków jest samica,

36
00:06:53,620 --> 00:07:11,620
natomiast płcią homogametyczną są samce. Ciekawy faktem jest to, że u ptaków, u płci żeńskiej zaobserwowano występowanie chromatyny płciowej.

37
00:07:11,620 --> 00:07:21,620
Może to dowodzić temu, że chromatyna płciowa nie powstaje na skutek połączenia się dwóch homologicznych chromosomów płciowych.

38
00:07:21,620 --> 00:07:46,620
Niektórzy autorzy uważają, że rola chromosomów Z i W u ptaków nie jest dokładnie jeszcze poznana i rozstrzygnięta. Na pewno nie stwierdzono u ptaków genu SRY mapowanego na jednym z chromosomów płciowych.

39
00:07:46,620 --> 00:08:04,620
Natomiast naukowcy uważają, że za powstanie ptasi płci odpowiada z kolei poziom produktu genu DMR T1 mapowanego na chromosomie Z.

40
00:08:04,620 --> 00:08:23,620
Z kolei u owadów w badaniach nad genetyczną determinacją płci momentem przełomowym było odkrycie przez Jana Dzierżona zjawiska partonogenezy.

41
00:08:23,620 --> 00:08:48,620
Partonogeneza, czyli dzieworództwo, Jan Dzierżon był księdzem, jednocześnie był pszczelarzem, naukowcem i praktykiem, który badając i poświęcając swoje życie pszczołom zaobserwował, że osobniki męskie u pszczoły miodnej rodzą się z jaj niezapłodnionych.

42
00:08:49,620 --> 00:09:07,620
Natomiast badania nad Drosophila wykazały, że determinacja płci u Drosophila uzależniona jest od stosunku liczbowego chromosomów X do liczby haploidalnych garniturów autosomalnych.

43
00:09:07,620 --> 00:09:19,620
Z tym, że chromosomy X wpływają na rozwój płci żeńskiej, natomiast na rozwój płci męskiej wpływają autosomy.

44
00:09:19,620 --> 00:09:39,620
Co z chromosomem Y więc? Chromosom Y okazał się być niezbędny do pełnego rozwoju czynności jąder, czyli jeżeli będziemy mieć osobnika, u którego nie wystąpi chromosom Y,

45
00:09:39,620 --> 00:10:03,620
natomiast stosunek liczbowy chromosomów X do haploidalnych garniturów autosomalnych będzie wynosił jedna druga, będziemy mieć do czynienia z osobnikiem męskim, który będzie niestety bezpłodny ze względu na brak obecności tego chromosomu Y.

46
00:10:03,620 --> 00:10:20,620
Największą różnorodność w determinacji płci zauważono u ryb. Istnieje u nich pięć typów hermafrodytyzmu.

47
00:10:20,620 --> 00:10:42,620
Wyróżnia się tu hermafrodytyzm synchroniczny, czyli stan, w którym osobnik występuje zarówno jako osobnik żeński i męski, hermafrodytyzm funkcjonalny na przemienne, czyli stan, w którym osobnik występuje raz jako płeć żeńska, raz jako płeć męska,

48
00:10:42,620 --> 00:11:05,620
hermafrodytyzm protoandroniczny, czyli stan, w którym osobnik funkcjonuje najpierw jako płeć męska, następnie jako płeć żeńska, sytuacja odwrotna, czyli hermafrodytyzm protogonoidalny, gdzie osobnik występuje najpierw jako płeć żeńska, następnie jako płeć męska,

49
00:11:05,620 --> 00:11:22,620
no i jeszcze ostatni typ hermafrodytyzmu, hermafrodytyzm szczątkowy, czyli taki, który oznacza istnienie cech hermafrodytyzmu u osobnika, który funkcjonującego jedynie jako męski lub jako żeński.

50
00:11:23,620 --> 00:11:35,620
Mówiąc o genetyce płci, nie sposób poruszyć problemu cech, które są sprzężone z płcią. Co to są za cechy?

51
00:11:35,620 --> 00:11:57,620
Cechy sprzężone z płcią są to cechy uwarunkowane genami zlokalizowanymi na chromosomach płci. Do takich cech m.in. zalicza się daltonizm czy hemofilię, wykręcenie nóg, jastrzębiatość upierzenia na przykład czy bezrożność.

52
00:11:57,620 --> 00:12:12,620
Jaki jest mechanizm dziedziczenia cech sprzężonych z płcią? Jest mechanizm dziedziczenia takich cech, jest inny jak w przypadku cech uwarunkowanych genami autosomalnymi,

53
00:12:12,620 --> 00:12:41,620
gdy płeć heterogametyczna, czyli posiadająca chromosom X i Y, zabiera cechę dominującą, natomiast płeć homogametyczna zabiera cechę recyzywną, dochodzi do tzw. dziedziczenia na krzyż, czyli synowie dziedziczą cechy po matce, natomiast córki dziedziczą cechę po ojcu.

54
00:12:42,620 --> 00:12:59,620
W sytuacji odwrotnej, kiedy płeć homogametyczna ma tę cechę dominującą, natomiast płeć heterogametyczna recysywną, cecha będzie się dziedziczyła jak prosta cecha autosomalna.

55
00:12:59,620 --> 00:13:28,620
Na schematach pokazany jest właśnie schemat takiego dziedziczenia. Mamy tutaj samca, czyli płeć homogametyczna, który ma upierzenie czarne skojarzone z płcią heterogametyczną.

56
00:13:29,620 --> 00:13:46,620
O umłaszczeniu jastrzębiatem i widzimy, że w tym krzyżowaniu córki odziedziczyły kolor upierzenia po ojcu, natomiast synowie po matce.

57
00:13:46,620 --> 00:13:54,620
Oprócz cech sprzężonych z płcią wyróżniamy cechy związane z płcią.

58
00:13:54,620 --> 00:14:11,620
Cechami takimi nazywamy cechy, które uwarunkowane są genami zlokalizowanymi w autosomach, lecz ich ekspresja fenotypowa uzależniona jest od płci.

59
00:14:11,620 --> 00:14:37,620
Przykładem takich cech może być umaszczenie czerwone lub mahoniowe u bydła, gdzie homozygoty dominujące, uwarunkowane parą genów M duże, M duże, niezależnie od płci są machyniowe, homozygoty recesywne, uwarunkowane parą genów M małe, M małe są czerwone.

60
00:14:37,620 --> 00:14:58,620
Natomiast heterozygoty, ich barwa zależy od płci. Samce heterozygotyczne będą mahoniowe, natomiast samice będą czerwone. Podobnie ma się w przypadku cechy bezrożności czy rogatości u owiec.

61
00:14:59,620 --> 00:15:19,620
Oprócz cech związanych z płcią, wyróżnia się również cechy ograniczone płcią. Jakie to są cechy? Cechy ograniczone płcią to takie, które występują tylko u jednej płci, mimo iż geny warunkujące te cechy przenoszone są i przekazywane przez oboje rodziców.

62
00:15:19,620 --> 00:15:37,620
Do cech takich należy np. nieśność u kur czy mleczność u samic, wnętrostwo u samców, impotencja buchajów rasy fryzyjskiej np.

63
00:15:38,620 --> 00:16:03,620
Przechodząc do podsumowania, należałoby stwierdzić, że poznanie molekularnych podstaw determinacji płci w hodowli zwierząt odgrywa istotną rolę. Poznanie i ocena płci zarodków umożliwia uzyskanie potomstwa o określonej i pożądanej płci.

64
00:16:03,620 --> 00:16:22,620
Zarodki mogą być pozyskiwane na drodze klonowania, na drodze zapłodnienia pozaustrojowego, czy też mogą być pobierane od superowulacyjnych samic dawczyń i przenoszone do samic biorczyń.

65
00:16:22,620 --> 00:16:47,620
Należy również stwierdzić, że bardzo przydatną metodą określania płci zarodków jest wykrywanie sekwencji genu DNA w izolowanym z komórek zarodka męskiego. Tego procesu dekonuje się na podstawie amplifikacji techniką PCR, wybranego fragmentu DNA oraz elektroforezy uzyskanych produktów.

66
00:16:47,620 --> 00:16:51,620
Bardzo dziękuję Państwu za uwagę.