男人和女人有多少区别？也就6500个基因

除了一些众所周知的差异之外，在许多不太明显的地方，男女之间也有差异，例如某些疾病的流行率和对某些药物的反应。这些差异与性别有什么关系？最近，研究人员发现数千个编码蛋白质的基因的表达在不同性别之间是不同的。

这项研究来自以色列魏茨曼科学研究所。研究人员发现，数千个编码蛋白质的基因的表达在性别之间是不同的。这些基因中的有害突变倾向于在人群中积累，并且具有高基因频率。同时，研究也解释了这一现象的原因。这些基因的遗传图谱已经发表在《生物医学中心生物学》上，这进一步说明了男人和女人经历了不同且相互关联的进化过程。

几年前，魏茨曼科学研究所分子遗传学研究所的施穆尔·彼得罗科夫斯基教授和莫兰·格索尼博士认识到，人类某些特定疾病的发病率普遍较高，这引起了他们的注意。一个典型的例子是，大约15%希望生育的夫妇被诊断为不育。这些数据表明导致生育率下降的突变非常普遍。但是这种现象违背了我们的常识——在自然选择的过程中，减少后代数量从而影响幸存个体数量的突变应该被迅速消除，但是为什么这种疾病的患病率仍然如此之高呢？

寻找从网里溜出来的鱼

Pietrokovski和Gershoni发现，特异性影响精子形成的基因突变之所以能够保留，是因为这些基因只在男性中表达。当一个突变只影响到群体中一半的个体时，它可以通过另一半的个体传播给下一代，而不管其危害如何。

在目前的研究中，研究人员已经扩大了他们的分析范围，不仅包括生殖所需的基因，还包括不同性别间表达不同的基因。为了识别这些基因，研究人员把重点放在了GTEX(基因-组织表达)项目上，该项目拥有一个来自近550名成年捐赠者器官和组织样本的人类基因表达数据数据库。这个项目使我们第一次能够绘制出性别差异表达的基因。

Pietrokovski和Gershoni分析了大约20，000个编码蛋白质的基因，并根据性别对它们进行了分类，以找出那些有差异表达的基因。他们最终发现，大约6500个基因的表达活性与性别有关，而且它们在人体的至少一个组织中是不同的。例如，一些基因在男性皮肤中的表达水平高于女性皮肤，这些基因与体毛的生长有关。同样，与肌肉生长相关的基因在男性中表达较高，而与脂肪储存相关的基因在女性中表达较高。

后来，研究人员把重点放在这些突变积累的趋势上。他们想揭示自然选择会对这些特定基因施加更大还是更小的选择压力。换句话说，这些有害的突变将在多大程度上被消除或保留在人群中？事实上，研究人员发现，在这种基因中，选择效率较低。“单一性别独有的基因越多，它承受的自然选择压力就越小。另一个区别是，在男性中，自然选择的程度较低。”格索尼说。尽管研究人员尚未对这一差异提供完整的解释，但他们表示，20世纪30年代提出的性别进化理论指出:“在许多物种中，女性只能生育数量有限的后代，而男性在理论上可以生育更多的后代。因此，物种中幸存个体的数量更多地取决于可育雌性的数量，而不是雄性的数量。”皮耶特罗夫斯基解释道:“因此，自然选择会放松对这些基因的警惕，让那些只对雄性有害的基因溜走。”

其他表达差异

除了生殖器官，研究人员发现乳房中还有一些与性别相关的基因。这并不奇怪，但令人惊讶的是，这些基因中约有一半在男性中表达。由于男性乳腺“装备良好”，但基本上不起作用，研究人员推测这些基因可能与泌乳抑制有关。

基因差异表达的其他地方有些出乎意料。有些基因只在女性的左心室中表达，其中一个还与钙的摄入有关。它在年轻女性中的表达很高，但随着年龄的增长，表达急剧下降。研究人员认为，这种基因在绝经前会有活性，并保护心脏。但是当它的表达被关闭后，它将导致心脏病和骨质疏松症。

另一种主要在女性中表达的基因在大脑中具有活性。虽然这种基因的具体功能目前尚不清楚，但科学家认为，这种基因可能参与保护神经系统，以避免帕金森病，帕金森病在男性中发病率更高，发病时间更早。研究人员还确定，在女性肝脏中表达的基因可以调节药物代谢，这为药物代谢的性别差异提供了分子基础。

“就基本基因组而言，我们所有人几乎都一样，但个人用途不同。”格索尼说。“因此，当谈到性别差异时，我们意识到进化主要在基因表达中发挥作用。”彼得罗科夫斯基补充道:“矛盾的是，有害的突变更有可能存在于性相关基因中，包括那些降低生育能力的基因。凭借这一优势，男性和女性经历了不同的选择压力。至少在某种程度上，人类进化应该被视为共同进化。然而，研究人员仍然需要进一步澄清为什么这些会导致疾病和药物反应的基因在性别之间是不同的。”