Drosophila Sex Determination

Sex 라고해서 일단 보러 들어온 여미새들은 일단 뒤로가기를 누르기바란다. 이건 Molecular Biology의 transcription regulation 관련 내용이기 때문이다.

Drosophila, 한국명 초파리의 sex development는 물론 다양한 기작에 의해 수행되지만, alternative splicing에 의한 sex development의 differentiation의 모델로써 대표격인 예시라고 할 수 있다. 보통 sex 라고 하면 genetic sex determination을 의미한다고 생각할 수 있겠다. 몰론 Drosophila 역시 XO, XX 라는 genetic sex chromosome을 가지고 있으며, female과 male로 구분되는 핵심요소라고 볼 수 있다. 그러나 sex의 determination이 아니라 development 관점에서 표현형이 왜 나타나는지로 접근할때, transformer라고 불리는 TRA 유전자는 중요하다. 왜냐하면 암수가 동일한 gene에서 alternative splicing으로 인해 서로다른 표현형이 나타나기 때문이다.

TRA유전자의 Alternative splicing은 아래의 그림과 같은 기작으로 발생한다.

TRA유전자가 pre-mRNA상태로 존재할 때 Male과 Female은 SXL protein에 의해 유전자의 발현이 조절되게 된다. 설명을 하자면 Drosophila의 Male의 경우에는 SXL protein이 비활성화 되어 있기 때문에 U2AF에 의한 splicing이 UAG(stop codon)이 있는 exon의 upstream에서 발생하게 된다. 그로 인해 translation이 중간에 termination 되고, TRA의 pre-mRNA는 translation되지 못하고 degradation 된다.

반면에 female의 경우에는 SXL 유전자가 기존 U2AF splicing protein이 붙느 자리에 위치해 있어, splicing이 termination codon의 downstream에서 발생하게 되고, 그 결과 TRA 유전자의 발편이 발생하게된다. 이로인해 Drosophila의 표현형이 결정되게 된다.

그렇다고 SXL protein을 inhibit 한다고 female이 male이 되는 것은 아니라는 점은 기억할만 하다. 왜냐하면 위에서 언급한 사항은 하나뿐이고, 실제로는 여러 요인들이 작용하여 sex의 development를 결정하기 때문이다.