哺乳類の性分化において中心的な役割を果たすのが、
Y[[染色体]]上に位置するSRY
遺伝子(Sex-determining Region Y)です。この
遺伝子は、
胚発生の初期段階において、未分化の生殖腺を
精巣へと誘導するスイッチとして機能します。
SRY
遺伝子は、その発見以前は
精巣決定因子(Testis Determining Factor, TDF)として知られており、
遺伝子が特定された後も、
タンパク質レベルではTDFとSRYの両方の呼称が用いられています。SRY
遺伝子の機能は、マウスの実験で確認されています。XX
染色体のマウスにSRY
遺伝子を導入することで、
精巣が形成され、
雄へと性分化することが実証されています。
しかし、SRY
遺伝子の働きは性分化の全過程を制御するわけではありません。
精巣が形成された後、
精巣で産生される
アンドロゲン(男性ホルモン)が、
雄への性分化を促進します。SRY
遺伝子は、この過程における最初の重要なステップを担う
遺伝子であると言えます。
SRY遺伝子の機能異常と性分化異常症
SRY
遺伝子が機能を失う、あるいは
Y[[染色体]]からX
染色体へと転座するといった異常が起こると、
Y[[染色体]]を持つ個体であっても、生殖腺は
卵巣へと分化し、女性として性分化します。これはスワイヤー症候群として知られる性分化異常症の一種です。
さらに、最近の研究では、成熟
雄ラットの神経系においてもSRYの発現が確認されており、性ホルモンを介さない脳の
性差形成にも関与している可能性が示唆されています。これは、SRY
遺伝子の役割が、生殖器の形成だけでなく、脳の
性差にも影響を及ぼす可能性を示唆する重要な発見です。
SRY遺伝子の構造とSOX遺伝子ファミリー
SRY
遺伝子は
イントロンを持たないシンプルな構造をしており、
タンパク質にはHMGボックスと呼ばれるDNA結合領域が存在します。このHMGボックスは、SRY
遺伝子の機能に不可欠な部分であり、DNAに結合することで、他の
遺伝子の発現を制御する転写因子としての役割を果たします。
SRY
遺伝子と60%以上の相同性を持つ
遺伝子群は、SOX(SRY-related HMG box)
遺伝子ファミリーと呼ばれており、これらの
遺伝子もHMGボックスを介して
遺伝子の発現を制御します。
性別判定への利用と問題点
かつて、
ヒトの
性別判定において、
性[[染色体]]の存在やSRY
遺伝子の有無が利用されていました。特に
1992年と
1996年の
近代オリンピックでは、SRY
遺伝子の存在が
性別判定に用いられた事例があります。しかし、アメリカ合衆国の医療団体や学術団体は、この判定方法に問題点を指摘しました。
その理由は、SRY
遺伝子の転座や
突然変異によって、
性[[染色体]]と表現型が一致しないケース(XX男性、XY女性)が存在するためです。つまり、SRY
遺伝子の有無だけでは、正確な
性別判定ができない可能性があるのです。また、性分化に関わる
遺伝子はSRY
遺伝子以外にも多数存在し、それらの
遺伝子の変異も性分化異常症を引き起こす要因となります。そのため、SRY
遺伝子のみによる
性別判定は、不正確な結果をもたらす可能性が高いのです。
2000年以降、オリンピックではSRY
遺伝子による
性別判定は行われていません。
今後の研究課題
SRY
遺伝子は
性決定において中心的な役割を担いますが、その機能解明は依然として進行中です。性分化は複雑な過程であり、SRY
遺伝子以外にも多くの
遺伝子が関与しています。これらの
遺伝子間の相互作用や、環境要因の影響など、今後さらなる研究が必要不可欠です。特に、SRY
遺伝子以外の性分化に関わる
遺伝子群の解明、そして、それらの
遺伝子とSRY
遺伝子との相互作用の解明が、性分化異常症の治療法開発につながると期待されています。また、SRY
遺伝子の神経系における役割についても、今後の研究が待たれます。