Autosomes et chromosomes sexuels
Dans la figure ci-dessus, notez que la plupart des chromosomes sont appariés (même longueur, même emplacement du centromère et même motif de bandes). Ces chromosomes sont appelés autosomes. Cependant, notez que deux des chromosomes, le X et le Y, ne se ressemblent pas. Ce sont les chromosomes sexuels. Chez l’homme, les mâles ont un chromosome de chaque sexe, tandis que les femelles ont deux chromosomes X. Les autosomes sont les chromosomes de la famille. Les autosomes sont les chromosomes présents en même nombre chez les mâles et les femelles, tandis que les chromosomes sexuels sont ceux qui ne le sont pas. Lorsque les chromosomes sexuels ont été découverts pour la première fois, leur fonction était inconnue et le nom X a été utilisé pour indiquer ce mystère. Les suivants ont été nommés Y, puis Z, et enfin W.
La combinaison des chromosomes sexuels au sein d’une espèce est associée à des individus mâles ou femelles. Chez les mammifères, les drosophiles et certains embryons de plantes à fleurs, ceux qui ont deux chromosomes X se développent en femelles tandis que ceux qui ont un X et un Y deviennent des mâles. Chez les oiseaux, les papillons de nuit et les papillons, les mâles sont ZZ et les femelles sont ZW. Comme les chromosomes sexuels sont apparus plusieurs fois au cours de l’évolution, le ou les mécanismes moléculaires par lesquels ils déterminent le sexe diffèrent selon les organismes. Par exemple, bien que les humains et la drosophile possèdent tous deux des chromosomes sexuels X et Y, ils ont des mécanismes différents pour déterminer le sexe .
Chez les mammifères, les chromosomes sexuels ont évolué juste après la divergence entre la lignée des monotrèmes et celle qui a conduit aux mammifères placentaires et marsupiaux. Ainsi, presque toutes les espèces de mammifères utilisent le même système de détermination du sexe. Au cours de l’embryogenèse, les gonades se développeront soit en ovaires, soit en testicules. Un gène présent uniquement sur le chromosome Y, appelé TDF, code une protéine qui permet aux gonades de se transformer en testicules. Les embryons XX ne possèdent pas ce gène et leurs gonades se transforment en ovaires (par défaut). Une fois formés, les testicules produisent des hormones sexuelles qui orientent le reste de l’embryon en développement vers le sexe masculin, tandis que les ovaires produisent différentes hormones sexuelles qui favorisent le développement féminin. Les testicules et les ovaires sont également les organes où les gamètes (spermatozoïdes ou ovules) sont produits.
Comment se comporte le chromosome sexuel pendant la méiose ? Eh bien, chez les individus qui possèdent deux chromosomes identiques (c’est-à-dire les sexes homogames : les femelles XX et les mâles ZZ), les chromosomes s’apparient et se séparent au cours de la méiose I de la même manière que les autosomes. Au cours de la méiose chez les mâles XY ou les femelles ZW (sexes hétérogames), les chromosomes sexuels s’apparient entre eux (Figure \(\PageIndex{16}\)). Chez les mammifères, la conséquence de ce phénomène est que tous les ovules seront porteurs d’un chromosome X, tandis que les spermatozoïdes porteront soit un chromosome X, soit un chromosome Y. La moitié de la descendance recevra deux chromosomes X et deviendra femelle tandis que l’autre moitié recevra un X et un Y et deviendra mâle.
Figure \(\PageIndex{16}\) : Méiose chez un mammifère XY. Les stades représentés sont l’anaphase I, l’anaphase II et le sperme mature. Notez que la moitié des spermatozoïdes contient des chromosomes Y et l’autre moitié des chromosomes X. (Original-Harrington-CC:AN)