Qua quan sát, từ rất lâu, con ngưòi đã biết trong thế giới động vật cũng như thực vật, giới tính được quyết định bởi hai yếu tố: yếu tố môi trường và yếu tố di truyền. Ví dụ,
ở cá sấu, trứng thụ tinh nở thành cá đực hay cái là do nhiệt độấp trứng. Tuy nhiên, hầu hết ởđộng vật, yếu tố quyết định giới tính là do di truyền, nghĩa là do NST quyết
định. Do đó, trong bài chỉđề cập đến yếu tố này.
1. Nhiễm sắc thể Y và giới tính:
• Năm 1959, Ford và CS đã phát hiện người có hội chứng Turner có kiểu hình là nữ và bộ NST là 45, XO; điều này có nghĩa là hoặc chỉ cần có mặt một NST X hoặc không có mặt NST Y sẽ xảy ra quá trình biệt hoá giới tính nữ. Thêm vào đó, Hauscher và CS (1962) cũng phát hiện người mắc hội chứng
Klinefelter có bộ NST là 47, XXY và có tinh hoàn; điều này có nghĩa dù có mặt bộ NST nữ (XX) nhưng lại có thêm một NST Y thì vẫn có tinh hoàn. Tóm lại, qua hai trường hợp trên, người ta có thể khẳng định được là: nam giới
được quyết định bởi sựcó mặt của NST Y, và nữ giới được quyết định bởi sự
vắng mặt của NST này.
2. TDF , yếu tố quyết định phát triển tinh hoàn:
• Các phân tích vềđột biến NST Y của Jacobs và CS (1966) đã cho thấy người có đột biến mất nhánh ngắn Y với bộ NST 46, XYp- thì có kiểu hình là nữ. Như vậy, nhánh ngắn Y là phần mang gen quyết định giới nam.
• Các phân tích tiếp theo của nhánh ngắn này cho thấy nó chứa nhiều vùng khác nhau: (1) vùng giả NST thường - PAR nằm ở đầu tận cùng của ngành ngắn Y, nó được mang tên này vì nằm trên NST giới tính nhưng vẫn có phần nào tính chất nhiễm sắc thể thường và biểu lộ một sự liên quan giới tính ít hay nhiều; (2) vùng TDF, yếu tố quyết định phát triển tinh hoàn, vùng này nằm ngay cạnh vùng NST thường giả và chứa nhiều gen khác nhau như ZFY , trong đó quan trọng nhất là gen SRY.
3. SRY , gen của vùng quyết định giới tính trên NST Y:
• Nhiều nghiên cứu đã xác định vai trò của gen SRY, trong đó nghiên cứu quan trọng nhất đã ghép gen này vào NST X của chuột có giới tính di truyền cái XX làm cho chuột này có kiểu hình của chuột đực. Chuột ghép không có đường sinh dục của chuột cái trong khi đó lại có đường dẫn tinh và tinh hoàn phát triển tuy rằng hơi nhỏ hơn của chuột đực bình thường. Như vậy, người ta cho rằng gen SRY có chức năng mã hoá yếu tố phát triển tinh hoàn TDF, quyết định sự phát triển từ tuyến sinh dục trung tính thành tinh hoàn.
• Gen SRY gồm một exon với 850 bp sao mã và 612 bp dịch mã. SRY không có alen tương
ứng trên X, nhưng đôi khi có thể chuyển đoạn (đột biến) cùng với vùng giả NST thường PAR.
4. Gen MIS và giới tính:
• Ở phôi thai nam, tế bào Sertoli tổng hợp và chế tiết MIS - hormone có chức năng ức chế và làm thoái triển ống Muller (ống cận trung thận).
• Gen MIS nằm trên NST 19p13.3. Ðột biến gen MIS làm cho ống Muller không bị thoái triển, khi đó, cơ thể nam tinh hoàn vẫn được tạo thành nhưng
ống Muller tồn tại song song với đường dẫn tinh. Như vậy, gen MIS không tham gia quá trình biệt hoá và phát triển tinh hoàn.
5. Gen giới tính nhạy với liều lượng - DSS và giới tính:
• Là gen có tác dụng khác nhau tùy theo sự có mặt của một hay hai gen cùng lúc trên cá thể. Gen đóng vai trò quan trọng trong biệt hoá buồng trứng. Ở cơ
thể nam, vì chỉ có một gen DSS và có gen SRY nên không có hiện tượng buồng trứng hoá. Ở cơ thể XX vì có 2 DSS và không có SRY nên tuyến sinh dục trung tính phát triển thành buồng trứng.
• Ở cơ thể có XXY (hai gen DSS) sẽ có một số biểu hiện lâm sàng nữ hoá, tinh hoàn kém phát triển mà không bị buồng trứng hoá. Ngược lại, nếu mất đoạn DSS ở cơ thể XY thì tinh hoàn vẫn được biệt hoá và phôi phát triển theo hướng nam. Như vậy, gen DSS không tham gia vào quá trình tinh hoàn hoá.
• Gen DSS nằm trên NST X (Xp21.2-p22.2), gồm 160 bp, nằm bên cạnh gen AHC (X-linked adrenal hypoplasia congenita) và chúng có liên hệ mật thiết với nhau.
6. Một số gen khác và giới tính:
• Gen WT1 : được nhận diện khi nghiên cứu u Wilms, một u ác tính ở thận phôi thai. Gen chịu trách nhiệm trong việc phát triển hậu thận, mào sinh dục, hình thành tuyến sinh dục trung tính ở phôi thai.
• Gen SF1 : nằm trên NST 9q33, chịu trách nhiệm tổng hợp yếu tố sinh steroid 1, có chức năng tham gia biệt hoá mào sinh dục và tuyến sinh dục trung tính.