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Comment les chromosomes déterminent le sexe

Comment les chromosomes déterminent le sexe

Les chromosomes sont de longs segments de gènes porteurs d'informations héréditaires. Ils sont composés d'ADN et de protéines et sont situés dans le noyau de nos cellules. Les chromosomes déterminent tout, de la couleur des cheveux et de la couleur des yeux au sexe. Que vous soyez un homme ou une femme dépend de la présence ou de l'absence de certains chromosomes. Les cellules humaines contiennent 23 paires de chromosomes pour un total de 46. Il existe 22 paires d'autosomes (chromosomes non sexuels) et une paire de chromosomes sexuels. Les chromosomes sexuels sont le chromosome X et le chromosome Y.

Chromosomes sexuels

Dans la reproduction sexuelle humaine, deux gamètes distincts fusionnent pour former un zygote. Les gamètes sont des cellules reproductrices produites par un type de division cellulaire appelé méiose. Les gamètes sont aussi appelées cellules sexuelles. Ils ne contiennent qu'un seul jeu de chromosomes et sont donc dits haploïdes.
Le gamète mâle, appelé le spermatozoïde, est relativement mobile et présente généralement un flagelle. Le gamète femelle, appelé ovule, est non motile et relativement gros par rapport au gamète mâle. Lorsque les gamètes haploïdes mâles et femelles s'unissent dans un processus appelé fertilisation, ils se développent pour devenir ce qu'on appelle un zygote. Le zygote est diploïde, ce qui signifie qu'il contient deux jeux de chromosomes.

Chromosomes sexuels X-Y

Chez l'homme et chez d'autres mammifères, les gamètes ou spermatozoïdes mâles sont hétérogamétiques et contiennent l'un des deux types de chromosomes sexuels. Les spermatozoïdes sont porteurs d'un chromosome sexuel X ou Y. Les gamètes femelles, ou œufs, ne contiennent cependant que le chromosome sexuel X et sont homogamétiques. Le spermatozoïde détermine le sexe d'un individu dans ce cas. Si un spermatozoïde contenant un chromosome X féconde un ovule, le zygote résultant sera XX ou femelle. Si le spermatozoïde contient un chromosome Y, le zygote résultant sera XY ou mâle. Les chromosomes Y portent les gènes nécessaires au développement des gonades ou testicules mâles. Les individus dépourvus de chromosome Y (XO ou XX) développent des gonades ou des ovaires féminins. Deux chromosomes X sont nécessaires au développement d’ovaires pleinement fonctionnels.

Les gènes situés sur le chromosome X sont appelés gènes liés à l'X, et ces gènes déterminent les traits liés au sexe X. Une mutation survenant dans l'un de ces gènes pourrait entraîner le développement d'un trait altéré. Comme les hommes ne possèdent qu'un chromosome X, le trait altéré sera toujours exprimé chez les hommes. Chez les femmes, cependant, le trait peut ne pas toujours être exprimé. Comme les femelles ont deux chromosomes X, le trait altéré peut être masqué si un seul chromosome X est porteur de la mutation et que le trait est récessif. Le daltonisme rouge-vert chez l'homme est un exemple de gène lié à l'X.

Chromosomes sexuels X-O

Les sauterelles, les cafards et d’autres insectes ont un système similaire pour déterminer le sexe d’un individu. Les hommes adultes n'ont pas le chromosome sexuel Y que les humains ont et n'ont qu'un chromosome X. Elles produisent des spermatozoïdes contenant soit un chromosome X, soit aucun chromosome sexuel (O). Les femelles sont XX et produisent des ovocytes contenant un chromosome X. Si un spermatozoïde X féconde un ovule, le zygote résultant sera XX ou femelle. Si un spermatozoïde ne contenant aucun chromosome sexuel féconde un ovule, le zygote résultant sera XO ou mâle.

Chromosomes sexuels Z-W

Les oiseaux, certains insectes tels que les papillons, les grenouilles, les serpents et certaines espèces de poissons utilisent un système différent pour déterminer le sexe. Chez ces animaux, c'est le gamète femelle qui détermine le sexe d'un individu. Les gamètes femelles peuvent contenir un chromosome Z ou un chromosome W. Les gamètes mâles ne contiennent que le chromosome Z. Les femelles de ces espèces sont ZW et les mâles sont ZZ.

Parthénogenèse

Qu'en est-il des animaux comme la plupart des guêpes, des abeilles et des fourmis qui n'ont pas de chromosomes sexuels? Chez ces espèces, la fertilisation détermine le sexe. Si un œuf devient fécondé, il deviendra une femelle. Un œuf non fécondé peut devenir un mâle. La femme est diploïde et contient deux jeux de chromosomes, tandis que le mâle est haploïde. Ce développement d'un œuf non fertilisé en un mâle et d'un œuf fécondé en une femelle est un type de parthénogenèse appelé Parthénogenèse arrhénokote.

Détermination du sexe dans l'environnement

Chez les tortues et les crocodiles, le sexe est déterminé par la température de l'environnement à une période donnée du développement d'un œuf fécondé. Les œufs incubés au-dessus d'une certaine température se transforment en un sexe, tandis que les œufs incubés en dessous d'une certaine température se développent en un autre sexe. Les mâles et les femelles se développent lorsque les œufs sont incubés à des températures comprises entre celles qui ne favorisent que le développement d'un seul sexe.