冷月如霜 26-04-10 14:31
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仅仅是一个微小的变化,让雌性小鼠长出了睾丸。

今日,一项发表在《自然-通讯》上的研究发现,在特定 DNA 区域发生一个“单碱基”改变,就能让雌性小鼠胚胎发育出雄性的生殖器官。

通常情况下,具有两条 X 染色体的雌性小鼠胚胎会发育出卵巢,这是因为一个名为 Sox9 的基因受到抑制。而在具有 XY 染色体的雄性小鼠胚胎中,Sox9 的表达会触发睾丸的发育。

在雄性小鼠中,Sox9 受一段非编码 DNA 的调控,这部分基因组不会编码蛋白质。该区域被称为增强子13(Enh13),已有研究表明,删除 Enh13 会导致具有 XY 染色体的小鼠发育出雌性器官,但在此之前,人们并不知道对 Enh13 进行修改会对雌性(XX)小鼠产生影响。

本论文的研究者 Nitzan Gonen 及其同事发现,当对雌性小鼠的两份 Enh13 拷贝同时进行修改时,这些小鼠会发育出雄性外生殖器和较小的睾丸。然而,仅携带一份修改后的 Enh13 拷贝的雌性小鼠仍然会发育为雌性器官。研究团队提出,Enh13 既可以作为 Sox9 的增强子,也可以作为其抑制子,是“性别之战”发生的关键位点。

研究团队所修改的这一 DNA 区域在人类性别决定中同样重要。大约有50%的性发育障碍患者无法获得明确的遗传学诊断3,部分原因在于用于识别致病突变的测序方法通常只关注编码蛋白质的基因区域。如今,研究人员正越来越多地关注基因组中的非编码区域,而检测 Enh13 区域中的微小变化,可能有助于识别导致性发育障碍的其他遗传改变。

Gonen 表示,起初她并不认为如此微小的变化会引发性别反转。事实上,当一名博士生首次观察到部分雌性小鼠发育出雄性器官时,Gonen 以为这是实验错误。但团队在另一窝小鼠中重复了这一发现,并发现即便增加一个核苷酸也会触发性别反转。

在对小鼠胚胎性腺的观察中,研究人员发现,那些在两个 Enh13 拷贝中都存在“三个核苷酸缺失”或“一个核苷酸插入”的 XX 小鼠,同时具有卵巢和睾丸组织;而仅携带一份突变拷贝的小鼠则发育出正常的性器官。

这项研究表明,即使是基因组非编码区域中的微小变化,也会影响性器官的发育。由于基因组中的增强子区域通常在进化过程中高度保守,因此小鼠中的这些发现也可能对其他物种具有参考意义。

发布于 美国