14fev09: Les choromosomes sexuels chez l'Ornithorynque ?

Jeu proposé par Elise :

combien de paires de chromosomes sexuels l'ornithorynque possède-t-il?
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La réponse était : 5 paires !
Plus amples explications lundi par Elise.

C’est une drôle de question que je vous pose là… en même temps vous pouviez vous douter que si je la pose, c’est que la réponse n’est pas « une » !

Dans les groupes qui nous sont familiers, les oiseaux (ZZ, ZW) et les mammifères (XX, XY), on compte une paire de chromosomes sexuels. On trouve alors un sexe homogamétique (XX ou ZZ) et un sexe hétérogamétique (XY ou ZW). L’ornithorynque Ornithorhynchus anatinus fait partie des Mammifères Monotrèmes et défie la chronique. Sont caryotype surprenant (2n=52) a dérouté bon nombre de scientifiques et suscités de vifs débats. En effet, le mâle présente 21 paires d’autosomes et 10 chromosomes « esseulés » (numérotés classiquement de E1 à E10) qui ne sont pas appariés. Les femelles possèdent quant à elles seulement les éléments E1, E3, E5, E7 et E9, présents chacun en deux copies. Par convention ils sont appelés X1 à X5 et les autres Y1 à Y5. On a donc pour ces chromosomes dits sexuels :

Mâles : X1Y1 X2Y2 X3Y3 X4Y4 X5Y5
Femelles : X1X1 X2X2 X3X3 X4X4 X5X5

Lors de la méiose mâle, les 10 éléments sont reliés entre eux car il y a des affinités entre les 5 X et les 5 Y à cause de régions homologues. Ils forment alors ce que l’on appelle une chaîne multivalente, qui ne s retrouve pas chez les femelles. Ce genre de chaîne avait déjà été déjà décrit chez des plantes et certaines araignées. Ce système hors norme pose beaucoup de questions. Par exemple :

- Comment se forment les gamètes lors de la méiose? Rens et ses collègues ont montré qu’il y avait une ségrégation alternative des éléments de la chaîne, ce qui assure que tout les Y se retrouvent dans les gamètes à déterminisme mâle et tout les X dans ceux à déterminisme femelle.

- Comment se fait le déterminisme du sexe ? Si vous vous rappelez vos lointains souvenirs de lycée, un gène porté par le chromosome Y, appelé SRY, code pour le Testis Determining Factor (TDF) qui est responsable de la différentiation de l’appareil génital indifférencié en appareil mâle. Son absence entraîne une évolution de type femelle. Les Monotrèmes ne possèdent pas de gène SRY, et les facteurs de déterminisme sont a priori portés par certains autosomes…

- Quelle est l’origine évolutive de ce système ? Le X a une extrêmité de la chaîne est très semblable au X des autres mammifères, et à l’autre extrêmité aux chromosomes Z des oiseaux. Cela laisse à penser que cette chaîne retrace l’étape par laquelle le système aviaire ZW a évolué en système mammalien XY…


Frank Gruetzner F., Ashley T., Rowell D.M. Marshall Graves J.A., 2006. How did the platypus get its sex chromosome chain? A comparison of meiotic multiples and sex chromosomes in plants and animals. Chromosoma 115: 75–88

Wallis M. C., Waters P. D., Delbridge M. L., Kirby P. J., Pask , A. J. , Grützner F., Rens W., Ferguson-Smith M. A., Graves J. A. M., 2007. Sex determination in platypus and echidna: autosomal location of SOX3 confirms the absence of SRY from monotremes. Chromosome Research 15:949-959


Rens W., Grützner F., O’Brien P.C.M., Fairclough H., Graves J.A.M., Ferguson-Smith M.A., 2004. Resolution and evolution of the duck-billed platypus
karyotype with an X1Y1X2Y2X3Y3X4Y4X5Y5 male sex chromosome constitution. PNAS 101 : 16257-16261


Veyrunes F., Waters P.D., Miethke P., Rens W., McMillan D., Alsop A.E., Grützner F., Deakin J.E., Whittington C.M., Schatzkamer K., Kremitzki C.L., Graves T., Ferguson-Smith M.A., Warren W., Marshall Graves J.A., 2008. Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes. Genome Research 18:965–973[img]

quand je vois les 'statistiques', je reconnais tout de suite els tricheurs (dont je fais partie... :OP)