a) Le sexe génétique
Dans l'espèce humaine, le caryotype comprend 23 paires de chromosomes. Le caryotype de la femme est constitué de 44 autosomes + XX; le caryotype d'un homme présente 44 autosomes + XY. Pour simplifier, on désigne le caryotype féminin par XX, le caryotype masculin XY (XX et XY sont qualifiés de chromosomes sexuels).
Chaque gamète humain contient 23 chromosomes : un de chaque paires. Les spermatozoïdes sont donc de deux sortes : soit 22 autosome + Y et 22 autosomes + X (pour simplifier on parle de spermatozoïdes X et de spermatozoïde Y).
Comme une ovule a autant de chance d'être fécondé par un spermatozoïde X que par un spermatozoïde Y, il naît autant de filles (XX) que de garçons (XY).
Le sexe génétique est déterminé chez tous les mammifères et chez les hommes au moment de la fécondation, c'est-à-dire lors de la fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule.
Nous savons que parmi les 46 chromosomes présents dans la cellule oeuf, deux déterminent le sexe:
_deux grands chromosomes X chez la fille;
_un grand chromosome X et un petit chromosome Y chez le garçon.
Nous savons aussi que l'ovule contient obligatoirement un chromosome X alors que le spermatozoïde contient, avec une égale probabilité soit un chromosome X soit un chromosome Y. Ainsi, lorsqu'un spermatozoïde introduit un chromosome Y dans l'ovule, l'oeuf produit donnera un garçon, si c'est un chromosome X qui est apporté par le spermatozoïde, l'oeuf produit donnera une fille.
Mais il existe des anomalies qui montrent l'importance de la formulation chromosomique. En effet on connait chez l'homme de nombreuses anomalies du caryotype portant sur les chromosomes sexuels.
Certaines filles possèdent un seul chromosome X, d'autres on ont trois, voire même, plus rarement, davantage. Toutes ces filles ont un sexe phénotypique normal mais, celles qui ont un seul chromosome X ont des ovaires non fonctionnels et ne présentent pas de puberté.
Certains garçons possèdent un seul chromosome X et deux chromosomes Y (formule XYY); d'autres ont deux X (ou davantage) et un seul chromosome Y (XXY, XXXY, XXXXY...) Les premiers ont un phénotype masculin normal, les seconds présentent un sexe phénotypique plus ou moins modifié mais néanmoins globalement de type masculin.
Ainsi, on constante donc l'importance de la présence d'un chromosome Y pour la détermination du sexe masculin. Le sexe féminin semble donc lié à son absence, quel que soit le nombre de chromosomes X.
Il existe un gène de masculinité, en effet la différenciation de l'ébauche gonadique en testicule ou en ovaire est l'évènement le plus précoce affectant l'appareil génital embryonnaire. Elle se produit vers la 7ème semaine chez le garçon et vers la 8ème semaine chez les filles. Dans le premier cas apparaissent des cordons cellulaire contenant des cellules germinales: ce sont les futurs tubes séminifères. Dans le second cas, des follicules contenant chacun une cellule germinale se mettent en place.
L'observation de la relation entre formule chromosomique et sexe phénotypique a conduit à rechercher un gène de détermination testiculaire sur le chromosome Y.
C'est donc en 1990 qu'on a pu caractériser dans la partie terminale du bras court du chromosome Y un gène de la masculinité appelé SRY (Sex determining Region of the Y Chromosome). Ce gène est l'initiateur majeur de la masculinisation des gonades. La preuve en a été faite grâce à des expériences de transgénèse : en effet, l'introduction de ce gène dans le matériel génétique de cellules oeufs de souris femelle conduit à la masculinisation des embryons transgénétiques (formation de testicules, d'organes males et d'un pénis).
Chez le mâle, l'expression du gène SRY entraîne la synthèse d'une protéine de 204 acides aminés, nommée TDF (Testis Determining Factor). Cette protéine, aussi appelée protéine SRY, possède un domaine de 80 acides aminés capable de se lier entre spécifiquement à un région de l'ADN et d'activer ainsi de nombreux autres gènes. Cette activation aboutie ensuite à la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule. C'est donc à ce moment là, et seulement à ce moment, que la formule chromosomique intervient dans la différenciation de sexe.
En l'absence de chromosome Y (donc en l'absence de gène SRY et de protéine TDF), la gonade se transforme spontanément en ovaire. On dit souvent que le phénotype sexuel féminin est le phénotype "neutre" car il n'a pas besoin pour se réaliser d'un "signal" de féminisation : il apparaît lorsque chez l'embryon il n'y a pas de "signal" de masculinisation.