Acta Sci. Pol., Medicina Veterinaria 3(2) 2004, 3-10

Transkrypt

1 Acta Sci. Pol., Medicina Veterinaria 3(2) 2004, 3-10 GENETYCZNE MECHANIZMY RÓśNICOWANIA GONAD SSAKÓW Katarzyna Brzezińska, Barbara Kosowska, Małgorzata Tokarska, Magdalena Moska Akademia Rolnicza we Wrocławiu Streszczenie. Artykuł zawiera przegląd genów, zaangaŝowanych w poszczególne etapy rozwoju gonad u ssaków: powstawanie grzebienia gonadalnego, a następnie róŝnicowanie się jąder i jajników. Najnowsze badania dowodzą uczestnictwa w tych procesach wielu genów, oprócz genu SRY przełącznika rozwojowego, takŝe genów: LHX1, LHX9, SF1, GATA4, WT1, SOX8, SOX9, DAX1, WNT4, FOXL2, DMRT1. Artykuł przedstawia ich działanie oraz interakcje. Słowa kluczowe: determinacja płci, róŝnicowanie się płci WSTĘP Proces formowania się płci ssaka związany jest z szeregiem przemian zachodzących podczas jego rozwoju embrionalnego. U ich podstawy leŝą mechanizmy genetyczne. Do niedawna uwaga badaczy skupiała się przede wszystkim na genie SRY 1 (sex determining region of Y), który jest genem regulatorowym, odgrywającym rolę przełącznika rozwojowego, uruchamiającego kaskadę przemian genetyczno-biochemicznych w kierunku determinacji płci gonadalnej męskiej. Obecnie wiadomo, Ŝe w złoŝony proces róŝnicowania płciowego zaangaŝowanych jest wiele genów. Poznane i opisane ostatnio, będą omówione poniŝej. ROZWÓJ GRZEBIENIA GONADALNEGO Proces powstawania gonad poprzedzony jest etapem formowania się grzebieni płciowych. DuŜą aktywność w tym okresie wykazuje gen LHX9 (LIM/Homeobox gene 9), który sprawuje kontrolę nad proliferacją komórek somatycznych grzebienia 1 Geny oznaczone są duŝymi literami, białka małymi Adres do korespondencji Corresponding author: Katarzyna Brzezińska, Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt, Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Akademia Rolnicza we Wrocławiu, ul KoŜuchowska 7, Wrocław

2 4 K. Brzezińska i in. gonadalnego [Ottolenghi i in. 2001]. Określenie LIM w nazwie genu pochodzi od pierwszych liter oznaczających ten sam rodzaj domeny, zawierającej ok. 60 AA, zidentyfikowanej w trzech róŝnych czynnikach transkrypcyjnych: Lin-1, Isl-1 oraz Mec-3, wykrytych w ponad 300 białkach pochodzących od bakterii, aŝ do człowieka. Domeny LIM to sekwencje aminokwasowe silnie zakonserwowane ewolucyjnie; są bogate w cysteinę oraz histydynę i składają się z dwóch tandemowo ułoŝonych palców cynkowych. Odmiennie niŝ palce cynkowe typu GATA nie wiąŝą się z DNA, lecz umoŝliwiają interakcję białko-białko [Ottolenghi i in. 2001]. Gen LHX9 ulega ekspresji w zawiązkach grzebieni moczowo-płciowych w 9 dniu Ŝycia embrionalnego myszy. W gonadach zwierząt z nieczynnym genem LHX9 komórki somatyczne nie namnaŝają się. Prowadzi to do powaŝnych zaburzeń rozwoju zarówno jąder, jak i jajników. JednakŜe osobniki takie nie mają jakichkolwiek innych, nie związanych z układem rozrodczym wad rozwojowych. Z kolei gen LHX1 (LIM/Homeobox gene 1), wykazujący duŝą homologię sekwencji z genem LHX9 i ulegający ekspresji na tym samym etapie rozwoju embrionalnego, wykazuje szersze spektrum działania, gdyŝ jego mutacje prowadzą do niedorozwoju nie tylko gonad, ale równieŝ głowy i nerek [Shawlot i in. 1995]. Innym genem regulatorowym, który ulega ekspresji we wczesnym okresie Ŝycia płodowego, jest gen SF1 (splicing factor 1). Jego produkt białko Sf1 oddziałuje m.in. na ekspresję genów kodujących enzymy steroidogenezy nadnerczowej: P450scc, CYP21, CYP11, enzymy zespołu aromatazy i 3-beta dehydrogenazę hydroksysteroidową [Ikeda i in. 1994]. Ponadto Sf1 reguluje ekspresję genu AMH (antymuellerian hormone), którego produkt jest pierwszym hormonem wytwarzanym przez rozwijające się męskie gonady. Oprócz tego białko to aktywuje proteinę StAR (steroidogenic acute regulatory protein) oraz gen receptora ACTH [Tajima i in. 2003], oddziałując tym samym na funkcje przedniego płata przysadki. Sf1 jest równieŝ zdolne do transaktywacji promotora genu SRY [Pilon i in. 2003]. Transkrypty genu SF1 obecne są w nadnerczach, gonadach i przysadce mózgowej. Sugeruje to kontrolowanie rozwoju układu rozrodczego przez gen SF1 na wszystkich poziomach. Ekspresja SF1 u myszy następuje w 9 dniu po zapłodnieniu i osiąga szczyt intensywności w komórkach budujących jądra między 12 a 15 dniem Ŝycia płodowego. W komórkach ziarnistych jajnika jego ekspresja zanika w 13 dniu po zapłodnieniu [Ikeda i in. 1994]. Obecność aktywnego genu SF1 w komórkach płodu jest niezbędna dla prawidłowego rozwoju kory nadnerczy i gonad. U myszy, które go nie posiadają, rozwój gonad zostaje zahamowany około 11 dnia po zapłodnieniu, a ich zawiązki ulegają apoptozie. Rozwojowi podlegają wyłącznie przewody Muellera, dając zaczątek Ŝeńskim, wewnętrznym narządom płciowym. Ostatnie wyniki dowodzą współdziałania białka Sf1 z czynnikiem transkrypcyjnym GATA4 [Tremblay i in. 1999]. Dotychczas poznano 6 białek GATA kręgowców. Wszystkie zawierają domeny wiąŝące się z DNA w postaci tandemowo ułoŝonych 2 palców cynkowych. Funkcje czynników GATA polegają na aktywacji transkrypcji genów, które w regionach regulatorowych promotora zawierają sekwencje nukleotydowe GATA, odnajdywane przez domeny typu GATA [Arceci i in. 2003]. GATA4 jest tkankowo-specyficznym czynnikiem transkrypcyjnym, aktywującym transkrypcję genów kodujących m.in. AMH, enzymy zespołu aromatazy oraz proteinę StaR. Ponadto aktywuje on geny róŝnicujących się komórek serca, nabłonka jelit i pierwotnej entodermy [Arceci i in. 2003]. Mutacje w sekwencji GATA przekładają się często na Acta Sci. Pol.

3 Genetyczne mechanizmy... 5 wrodzone wady rozwojowe, których przyczyną jest m.in. brak ekspresji genów SRY, SOX9, AMH oraz genów kodujących enzymy steroidogenezy [Tremblay i in. 2001a]. Kolejnym genem, zaangaŝowanym w proces formowania się zawiązków gonad, jest gen WT1 (Wilms tumor gene gen wywołujący guz Wilmsa). Wykazuje on cechy czynnika transkrypcyjnego, bowiem oddziałuje na transkrypcję takich genów, jak SRY [Hossain i in. 2001], SF1 [Wilhelm i in. 2002] i AMH [Nachtigal i in. 1998]. U myszy jego ekspresja rozpoczyna się 9 dnia rozwoju embrionalnego w komórkach mezodermalnych. Kiedy gonady zaczynają się róŝnicować, ekspresja genu WT1 jest ograniczona wyłącznie do komórek podporowych jąder i komórek ziarnistych jajników [Pelletier i in. 1991]. Gen WT1 zawiera 10 eksonów, które mogą tworzyć aŝ 24 alternatywne formy białka Wt1. Jest to moŝliwe dzięki wykorzystaniu róŝnych miejsc startowych transkrypcji oraz alternatywnego splicingu, czyli przebiegającego w róŝny sposób składania fragmentów mrna w procesie obróbki potranskrypcyjnej. O róŝnicach funkcjonalnych między poszczególnymi formami białka Wt1 decyduje występowanie trzech aminokwasów: lizyny, treoniny i seryny (KTS) między dwoma wiąŝącymi DNA palcami cynkowymi. Lokalizacja tych aminokwasów pomiędzy trzecim a czwartym palcem cynkowym czynnika transkrypcyjnego (białka +KTS) powoduje utratę funkcji wiązania DNA, bowiem tylko forma -KTS jest aktywnym czynnikiem transkrypcyjnym. Gonady myszy, które posiadają wyłącznie formę +KTS, przestają się rozwijać i wstępują na drogę apoptozy [Pelletier i in. 1991]. Z kolei gonady myszy, posiadających wyłącznie formę -KTS rozwijają się, jednakŝe osobniki XY wykazują cechy odwrócenia płci [Hammes i in. 2001]. GENY ZAANGAśOWANE W POWSTAWANIE STRUKTURY JĄDER Dalszy etap rozwoju embrionalnego wymaga ingerencji genów, które inicjują róŝnicowanie się gonad w kierunku męskim bądźŝeńskim. Jednym z nich jest gen SOX9 (SRY-box 9 gene). Składa się on u większości ssaków z trzech eksonów, które kodują białko wielkości 500 AA. W jego aktywacji uczestniczy białko Sry [Koopman 1999], aczkolwiek dowiedziono, Ŝe ekspresja genu SOX9 moŝe odbywać się u myszy niezaleŝnie od obecności tego białka [Guo i in. 2002]. Początkowo zachodzi ona w komórkach niezróŝnicowanych gonad osobników obu płci, a obecność białka Sox9 moŝna w nich wykryć około 10 dnia po zapłodnieniu. Jednak juŝ od 11 dnia ekspresja genu SOX9 zanika w rozwijających się jajnikach [Gasca i in. 2002]. Z kolei w jądrach białko Sox9 jest obecne stale i moŝna je wykryć nawet u dorosłych zwierząt i ludzi, chociaŝ na jego stęŝenie mają wpływ wiek osobnika oraz etap spermatogenezy [Froejdman i in. 2000]. Myszy XX, które wykazują nadekspresję tego genu, posiadają gonady męskie, co wskazuje na istotną zaleŝność efektu działania produktu genowego od jego dawki [Vidal i in. 2001]. Dowiedziono, iŝ ekspresja genu SOX9 ma miejsce w komórkach sieci jądra, kanalikach krętych i rozwijających się kościach 18-tygodniowego płodu ludzkiego. Gen SOX9 jest więc zaangaŝowany nie tylko w rozwój jąder, ale współuczestniczy takŝe w syntezie chondrocytów i kolagenu. Białko Sox9 jest czynnikiem transkrypcyjnym dla kolagenu typu II [Zhao i in. 1997]. Ponadto współdziała ono z receptorem jądrowym Sf1 oraz proteiną Wt1 w procesie aktywacji promotora genu AMH [Barbara i in. 1998]. Wykazano, Ŝe samce myszy, homozygotyczne pod względem mutacji w regionie wią- Ŝącym Sox9 genu AMH, nie inicjują transkrypcji tego genu i stają się pseudoherma- Medicina Veterinaria 3(2) 2004

4 6 K. Brzezińska i in. frodytami. Mimo prawidłowo rozwiniętych męskich gonad osobniki takie posiadają pochodne przewodów Muellera, a więc zaczątek wewnętrznych narządów płciowych Ŝeńskich [Arango i in. 1999]. Tak więc, niedobór produktu genu SOX9 moŝe być kompensowany produkcją białka Sox8 o podobnej budowie i funkcji [Schepers i in. 2003]. Jak ostatnio wykazano, w proces róŝnicowania się męskiej gonady zaangaŝowany jest takŝe gen DAX1 (DSS-AHC 2 critical region on the X chromosome, gene 1). Stwierdzono bowiem, Ŝe myszy XY pozbawione tego genu nie posiadają jąder. Co więcej, zwierzęta takie fenotypowo są samicami o prawidłowo ukształtowanych jajnikach, niezdolnych jednak do owulacji [Meeks i in. 2003]. Z kolei duplikacja genu DAX1 u samców skutkuje wykształceniem się gonad interseksualnych. Jest to prawdopodobnie spowodowane nasiloną interakcją białek Dax1 i Sf1, a w konsekwencji inhibicją genów podlegających regulacji przez Sf1 [Ito i in. 1997]. Dowiedziono równieŝ, Ŝe białko Dax1 moŝe zaburzać współdziałanie białka Sf1 z czynnikiem transkrypcyjnym Gata4 [Tremblay i in. 2001b]. W ten sposób białko Dax1 przeciwdziała aktywowaniu transkrypcji genów steroidogenezy oraz genu AMH, nie pozwalając na prawidłowy rozwój jąder i męskich narządów rozrodczych. Inicjacja ekspresji genu DAX1 w grzebieniu gonadalnym myszy zbiega się w czasie z początkiem ekspresji SRY i ma miejsce u obu płci około 10 dnia po zapłodnieniu. DAX1 ulega ponadto ekspresji w nadnerczach, przysadce mózgowej i podwzgórzu, a więc wszędzie tam, gdzie gen SF1 [Ikeda i in. 1996]. GENY BIORĄCE UDZIAŁ W ROZWOJU JAJNIKÓW Genem partycypującym z kolei w rozwoju Ŝeńskiej gonady okazał się WNT4 ( wingless-type oncogene analog 4). Jego ekspresja jest regulowana przez białko Wt1 [Sim i in. 2002] i ma ona miejsce zarówno w małych, niedojrzałych pęcherzykach jajnikowych, jak i w pęcherzykach przedowulacyjnych oraz w ciałku Ŝółtym [Hsieh i in. 2002]. Wykryte mutacje genu WNT4 powodują zanik przewodów Muellera, w konsekwencji przyczyniają się do rozwoju przewodów Wolffa [Vainio i in. 1999]. U myszy delecja WNT4 powoduje maskulinizację osobników XX. Z kolei duplikacja WNT4 powoduje odwrócenie płci u osobników XY, wywołując u nich powstanie Ŝeńskiego fenotypu [Jordan i in. 2001]. Wynika to z faktu, iŝ białko Wnt4 moŝe aktywować transkrypcję genu DAX1 [Mizusaki i in. 2003]. U osobników z duplikacją WNT4 obserwuje się znaczny spadek poziomu produkowanych w jądrach androgenów, zmniejszoną ilość komórek płciowych i zaburzenia w organizacji systemu naczyń krwionośnych gonad [Jordan in. 2003]. WNT4 ulega początkowo ekspresji w komórkach zarodków obu płci. Jego produkt genowy jest waŝną cząsteczką sygnałową, uczestniczącą w procesie powstawania licznych narządów i układów. Zbyt słaby sygnał prowadzi do zaburzeń w rozwoju nerek, kory nadnerczy, przysadki, gruczołu mlekowego i, jak wspomniano, układu rozrodczego. U osobników XY ekspresja genu WNT4 zanika z chwilą zapoczątkowania procesu róŝnicowania się jąder. Z kolei u osobników XX białko Wnt4 hamuje migrację komórek mezonefrycznych do rozwijających się gonad Ŝeńskich, co chroni jajniki przed powstaniem w ich strukturach prekursorów komórek Leydiga [Jeays-Ward i in. 2003]. Ponadto 2 DSS- ang. dosage sensitive sex reversal, AHC ang. adrenal hypoplasia congenita Acta Sci. Pol.

5 Genetyczne mechanizmy... 7 białko Wnt4 jest niezbędne do utrzymania linii komórek płciowych Ŝeńskich [Vainio i in. 1999]. Do specyficznie Ŝeńskich genów, aktywowanych we wczesnym etapie róŝnicowania się jajników, naleŝy równieŝ gen FOXL2 (forkhead transcription factor gene). Gen ten jest zaangaŝowany w proces tworzenia się pęcherzyków jajnikowych [Crisponi 2001]. Ostatnio wykazano, Ŝe występująca w formie homozygotycznej mutacja delecyjna 11.7 tysięcy par zasad w regionie 1q43, zawierająca głównie motywy powtórzeniowe LINE (long interspearsed nucleotide elements), zmienia transkrypcję genu FOXL2, co prowadzi do zmian interseksualnych u kóz ras bezrogich, wywodzących się od rasy saaneńskiej. Zespół tych zmian nazwano syndromem PIS (polled intersex syndrome zespół bezrogich interseksów). Poziom transkryptów genu FOXL2 jest znacznie obniŝony w gonadach płodów obarczonych tym zespołem. Maleje w nich równieŝ stęŝenie enzymów zespołu aromatazy, natomiast rośnie ekspresja genów zaangaŝowanych w rozwój męskiego układu rozrodczego, a więc AMH i SOX9. Obserwuje się równieŝ stopniowe zmniejszanie się liczby komórek płciowych. Gen ten u samców jest regulowany przez białko Sry. Interesujące, iŝ ta sama delecja genu FOXL2, która u kóz homozygotycznych o kariotypie 60,XX z doliny Saanen (Szwajcaria) wywołuje silną maskulinizację, w formie heterozygotycznej jest odpowiedzialna jedynie za bezrogość kóz [Pailhoux i in. 2002]. Do mniej poznanych genów zaangaŝowanych w proces formowania gonad naleŝy DMRT1 (doublesex and mab-3 related in testis 1). W jego aktywacji uczestniczy wspomniany juŝ czynnik transkrypcyjny Gata4 [Lei i in. 2004]. Białko Dmrt1 obecne jest zarówno w gonadach płodów, jak równieŝ dorosłych osobników obu płci [Pask i in. 2003]. Dotychczas stwierdzono, Ŝe jego delecja u ludzi wywołuje syndrom odwrócenia płci [Veitia i in. 1997]. Z kolei myszy będące nosicielami zmutowanej formy genu DMRT1 są bezpłodne [Raymond i in. 2000]. Ponadto badane są dwa inne geny: EMX2 partycypujący w rozwoju gonad i nerek [Mijamoto i in. 1997] oraz M33, którego mutacje u płodów mysich XY są przyczyną opóźnienia rozwoju jąder i prowadzą do odwrócenia płci [Katoh-Fukui i in. 1998]. PODSUMOWANIE KaŜdy rok przynosi nowe odkrycia, pozwalające lepiej zrozumieć przemiany prowadzące do uformowania się płci ssaków. Wiedza ta jest wykorzystywana w diagnozowaniu, a w przyszłości umoŝliwi zastosowanie terapii genowej w zapobieganiu patologicznym zmianom płciowości. PIŚMIENNICTWO Arango N., Lovell-Badge R., Targeted mutagenesis of endogenous mouse Mis gene promoter: in vivo definition of genetic pathways of vertebrate sexual development. Cell Cambridge, 4, Arceci R.J., King., Simon MC., Orkin S.H., Wilson D.B., Mouse GATA4: a retinoic acidinducible GATA-binding transcription factor expressed in endodermal derived tissues and heart. Mol. Cell Biol., 13, Medicina Veterinaria 3(2) 2004

6 8 K. Brzezińska i in. Barbara P., Moniot B., Poulat F., Boizet B., Berta P., Steroidogenic factor-1 regulates transcription of the human anti-muellerian hormone receptor. J. Biol. Chem., 273, Crisponi L., The putative forkhead transcription factor FOXL2 is mutated in blepharophimosis/ptosis/epicanthus inversus syndrome. Nature Genet., 27, Froejdman K., Harley V., Pelliniemi L.J., Sox9 protein in rat Sertoli cells is age and stage dependent. Histochem. Cell Biol., 113, Gasca S., Canizares.J, De Santa Barbara P., Mejean C., Poulat F., Berta P., Boizet-Bonhoure B., A nuclear export signal within the high mobility group domain regulates the nucleocytoplasmic translocation of SOX9 during sexual determination. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 99, Guo J.K., Hammes A., Chaboissier M.C., Vidal V., Xing Y., Wong F., Schedl A., Early gonadal development: exploring Wt1 and Sox9 function. Novartis Found. Symp., 244, Hammes A., Guo J.K., Lutsch G., Leheste J.R., Landrock D., Ziegler U., Gubler M.C., Schedl A., Two splice variants of the Wilms tumor 1 gene have distinct functions during sex determination and nephron formation. Cell, 106, Jeays-Ward K., Hoyle C., Brennan J., Dandonneau M., Alldus G., Capel B., Swain A., Endothelial and steroidogenic cell migration are regulated by WNT4 in the developing mammalian gonad. Development., 130, Hossain A., Saunders G.F., The human sex-determining gene SRY is a direct target of WT1. Journal of Biol. Chem., 276, Hsieh M., Johnson M.A., Greenberg N.M., Richards J.S., Regulated expression of Wnts and Frizzleds at specific stages of follicular development in the rodent ovary. Endocrinology, 143, Ikeda Y., Shen W.H., Ingraham H.A., Parker K.L., Development expression of mouse steroidogenic factor, an essential regulator of the steroid hydroxylases. Mol. Endocrinol., 8, Ikeda Y., Swain A., Weber T.J., Steroidogenic factor 1 and Dax-1 colocalize in multiple cell lineages: potential links in endocrine development. Mol. Endocrinol., 10, Ito M., Yu R., Jameson J.L., DAX-1 inhibits SF-1-mediated transactivation via a carboxyterminal domain that is deleted in adrenal hypoplasia congenital. Mol. Cell Biol., 17, Jordan B.K., Mohammed M., Ching S.T., Delot E., Chen X.N., Dewing P., Swain A., Rao P.N., Elejalde B.R., Vilain E., Up-regulation of WNT-4 signaling and dosage-sensitive sex reversal in humans. Am. J. Hum. Genet., 68, Jordan B.K., Shen J.H., Olaso R., Ingraham H.A., Vilain E., Wnt4 overexpression disrupts normal testicular vasculature and inhibits testosterone synthesis by repressing steroidogenic factor 1/{beta}-catenin synergy. Proc. Natl. Acad.Sci. U S A, 19, Katoh-Fukui Y., Tsuchija R., Male to female sex reversal in M33 mutant mice. Nature, 393, Koopman P., Sry and Sox9: Mammalian testis-determining genes. Cell Mol. Life Sci., 55, Lei N., Heckert L.L., Gata4 regulates testis expression of Dmrt1. Mol. Cell Biol., 24, Meeks J.J., Crawford S.E., Russell T.A., Morohashi K., Weiss J., Jameson J.L., Dax1 regulates testis cord organization during gonadal differentiation. Development., 130, Mijamoto N., Yoshida M., Kuratani S., Defects of urogenital development in mice lacking Emx2. Development., 124, Mizusaki H., Kawabe K., Mukai T., Ariyoshi E., Dax1 (dosage sensitive sex reversaladrenal hypoplasia congenita critical region on the X chromosome, gene 1) gene transcription is regulated by wnt4 in the female developing gonad. Mol. Endocrinol., 17, Acta Sci. Pol.

7 Genetyczne mechanizmy... 9 Nachtigal M.W., Hirokawa Y., Enyeart-VanHouten D.L., Flanagan J.N., Hammer G.D., Wilms tumor 1 and Dax-1 modulate the orphan nuclear receptor SF-1 in sex-specific gene expression. Cell, 93, Ottolenghi C., Moreira-Filho C., Mendonca B.B., Barbieri M., Fellous M., Berkovitz G.D., McElreavey K., Absence of mutations involving the LIM homeobox domain gene LHX9 in 46,XY gonadal agenesis and dysgenesis. J. Clin. Endocrinol. Metab., 86, Pailhoux E., Vigier B., Vaiman D., Servel N., Chaffaux S., Cribiu E.P., Cotinot C., Ontogenesis of Female-to-Male Sex-Reversal in XX Polled Goats. Dev. Dyn., 224, Pelletier J., Schalling M., Buckler A.J., Rogers A, Haber D.A., Housman D., Expression of the Wilms tumor gene WT1 in the murine urogenital system. Genes Dev., 5, Pilon N., Daneau I., Paradis V., Hamel F., Lussier J.G., Viger R.S., Silversides DW. Porcine SRY Promoter Is a Target for Steroidogenic Factor 1. Biol. Reprod., 68, Pask A.J., Behringer RR., Renfree M.B., Expression of DMRT1 in the mammalian ovary and testis - from marsupials to mice. Cytogenet. Genome Res., 101, Raymond C.S., Murphy M.W., O Sullivan M.G., Berdwell V.J., Dmrt1, a gene related to worm and fly sexual regulators is required for mammalian testis differentiation system. Genes and Dev., 14, Shawlot W., Behringer R.R., Requirement for Lim1 in head-organizer function. Nature, 374, Schepers G., Wilson M., Wilhelm D., Koopman P., SOX8 is expressed during testis differentiation in mice and synergizes with SF1 to activate the Amh promoter in vitro. J. Biol. Chem., 278, Sim E.U., Smith A., Szilagi E., Rae F., Ioannou P., Lindsay M.H., Little M.H., Wnt-4 regulation by the Wilms tumour suppressor gene, WT1. Oncogene, 21, Tajima K. Dantes A., Yao Z., Sorokina K., Kotsuji F., Seger R., Amsterdam A., Downregulation of steroidogenic response to gonadotropins in human and rat preovulatory granulosa cells involves mitogen-activated protein kinase activation and modulation of DAX-1 and steroidogenic factor-1. J. Clin. Endocrinol. Metab., 88, Tremblay J.J., Viger R.S., Transcription factor GATA4 enhances Muellerian inhibiting substance gene transcription through a direct interaction with the nuclear rec SF-1. Mol. Endocrinol., 13, Tremblay J.J., Viger R.S., 2001a. GATA factors differentially activate multiple gonadal promoters through conserved GATA regulatory elements. Endocrinology, 142, Tremblay J.J., Viger R.S., 2001b. Nuclear receptor Dax-1 represses the transcriptional cooperation between GATA-4 and SF-1 in Sertoli cells. Biol. Reprod., 64, Vainio S., Heikkila M., Kispert A., Chin N., Female development in mammals is regulated by Wnt-4 signalling. Nature, 397, Veitia R., Nunes M., Brauner R., Doco-Fenzy M., Joanny-Flinois O., Jaubert F., Lortat-Jacob S., Fellous M., McElreavey K., Deletions of distal 9p associated with 46XY male to female sex reversal: definition of the breakpoints at 9p233-p241. Genomics, 41, Vidal V.P., Chaboissier M.C., de Rooij D.G., Sox9 induces testis development in XX transgenic mice. Nature Genet., 28, Wilhelm D., Englert C., The Wilms tumor suppressor WT1 regulates early gonad development by activation of Sf1. Gen. Dev., 16, Zhao Q., Eberspaecher H., Lefebvre V., Crombrugghe B., Parallel expression of Sox9 and Col2a1 in cells undergoing chondrogenesis. Dev. Dyn., 209, Medicina Veterinaria 3(2) 2004

8 10 K. Brzezińska i in. GENETIC MECHANISMS OF GONADAL DIFFERENTIATION IN MAMMALS Abstract. This article contains a review of some genes involved in respective stages of gonadal development in mammals: formation of gonadal ridge and then differentiation of testis and ovaries. The newest research gives evidence that many genes take part in these processes, except SRY switch of development, also: LHX1, LHX9, SF1, GATA4, WT1, SOX8, SOX9, DAX1, WNT4, FOXL2, DMRT1. The article presents actions and interactions between them. Key words: sex determination, sex differentiation Acta Sci. Pol.