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科学家找到决定性别的“开关”,删了就能“男变女”

科普小知识2022-07-21 13:26:42
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当我还是个孩子的时候,我在一本科普书中读到,红笛鲷群中只有一只雄性。当雄性离开群体时,群体中的雌性会慢慢变成雄性。哇,这震惊了我的心,这在当时还是一个小蛋糕。我怎么能对像性这样重要的事情如此漫不经心呢?

本周《科学》杂志发表的一项研究动摇了我的世界观。事实证明,在生物性别的分叉处,有一个只有500个碱基长的“垃圾基因”。

这项研究来自英国弗朗西斯·克里克研究所的罗宾·洛弗尔·巴德教授的团队。研究人员发现了一种神奇的增强子Enh13,它直接作用于Sox9,这是最重要的性别决定蛋白基因。一旦这个不编码任何蛋白质的“垃圾基因”被去除,带有XY染色体的雄性老鼠将发育成具有完整女性生殖器的“雌性”。

两只老鼠都有女性外生殖器,但猜猜哪个是XY,哪个是XX?

罗宾·洛弗尔·巴德教授有100%的权利谈论“性别是怎么来的?”1991年,他的团队在哺乳动物Y染色体上发现了性别决定基因Sry

这段DNA被称为Enh13。它非常小,只有557bp长,并且远离Sox9,被500,000多个碱基对分开。正是如此小的基因决定了性是“男性还是女性”!

研究人员试图从XY小鼠胚胎中剔除Enh13,并惊讶地发现Sox9蛋白水平已降至正常水平的25%以下。这个水平让研究人员怀疑这些XY老鼠长大后甚至会变成“小女孩”[6]!

果然,当XY老鼠和XX老鼠长成老鼠时,它们完全被弄糊涂了。他们不仅有相同的外生殖器外形,而且他们体内还有一整套女性生殖器官。

特别需要强调的是,Enh13在哺乳动物中非常保守,并且具有许多与性别发育相关的转录因子的结合位点。我们有理由相信Enh13在人类发展中也扮演着如此重要的角色。

罗宾·洛弗尔·巴德教授说:“我们第一次证明了改变DNA的非编码区可以逆转性别。”“我们认为Enh13可能与人类性别发育障碍有关,并可用于帮助诊断这些病例。”

他还说,至少有一半的人类发育障碍有未知的遗传原因,对这类患者的分析主要集中在编码基因上,而忽略了非编码基因。

第一作者尼赞·戈宁博士也说,单个增强子就能控制像性别这样极其重要的事件,这是不可思议的。

现在看来,我们必须研究98%的“垃圾基因”中还隐藏着什么宝藏