大多數(shù)人都知道男女之間存在遺傳差異。男人有X和Y性染色體,而女人則擁有兩條X染色體。我們知道,這些染色體上的基因在男女中不同。不過最近一篇文章表明,除了X和Y染色體上的基因外,還有第三個'染色體組'在男性和女性中表現(xiàn)出非常大的差異。 這些新數(shù)據(jù)將對科學、醫(yī)學甚至性別平等問題都可能帶來挑戰(zhàn)。 圖片來源:www.shutterstock.com 人類基因組 事實上,男人和女人擁有約20000個相同的基因。他們的遺傳組成中僅有的物理差別存在于性染色體上。只有男性有Y染色體。雖然X染色體在兩種性別人群中都存在,但它在女性中有兩個'副本',而在男性中只有一個。 人類Y染色體僅包含27個基因。其中一個是性別決定域Y基因(SRY),它能啟動一個途徑使一些細胞在12周大的胚胎中發(fā)育成睪丸。 直到最近,很多人都認為只有SRY的存在與否能區(qū)分男人和女人。 如前文提到,Y染色體上還有其它26個基因,并且也許在X染色體上有另外若干個基因在女性中雙倍地表達,而在男性中單倍地表達??梢酝茰y,也許有那么幾百個基因會直接受到這些X或Y染色體基因的影響,或通過它們釋放的荷爾蒙受影響。 基因,蛋白和組織 基因是長鏈DNA的片段,由包含4個不同堿基的分子組成。這些堿基序列編碼出我們身體的蛋白質(zhì)。 我們的20000個基因使蛋白質(zhì)有各種各樣的功能。有的構(gòu)成了皮膚或頭發(fā)纖維,有的成為了肌肉組織,還有的在血液里運輸氧氣。很多蛋白都是催化基礎反應的酶類,它們能把食物轉(zhuǎn)變成肌肉和能量。 基因通過自身復制來行使作用;基本的DNA序列被復制成RNA分子,然后與細胞器結(jié)合大量生產(chǎn)出蛋白。一個基因產(chǎn)生的RNA越多,制造的蛋白也就越多。 現(xiàn)在我們可以測量出每個基因產(chǎn)生的RNA拷貝數(shù)量。一個非?;钴S的基因可能會產(chǎn)生數(shù)千個拷貝,而不活躍的基因只會產(chǎn)生很少甚至完全不產(chǎn)生。 這種關于基因活性的表觀遺傳規(guī)律使不同身體組織變得專業(yè)化。你的肝臟和你的大腦有同樣的基因,但它們表達不同;一部分基因在肝臟中活躍,而另一部分在大腦中活躍。 基因活躍度在男性和女性中的表現(xiàn) Gershoni 和 Pietrokovsk在他們的新文章中研究了同樣的基因在男性和女性中的活躍度。他們在544個自愿捐獻的成年人遺體(357男性和187名女性)中測量了來自53個組織的18670個基因產(chǎn)生的RNA。 他們發(fā)現(xiàn),這些基因的差不多三分之一(超過6500個)在男性和女性中表現(xiàn)出非常不同的活性。有些基因是只在男性或女性中活躍。很多基因是在一個性別中的活躍度遠遠高于另一個性別。 少部分基因在每個身體組織中的活性都表現(xiàn)出了性別差異。不過更常見的情況是,它們僅在一個或少數(shù)組織中存在差異。 這些表現(xiàn)出性別偏倚的基因大部分都不在性染色體上:只有少數(shù)在Y或X染色體上。 我們?yōu)槭裁磿蠿和Y染色體之外的第三個'基因組'在男性和女性中受到不同的控制呢? 我們現(xiàn)在知道,蛋白在體內(nèi)通過廣泛的網(wǎng)絡工作。改變一個基因生產(chǎn)的一種蛋白的數(shù)量,就能通過一條長長的指揮鏈改變很多基因生產(chǎn)的所有蛋白數(shù)量。 我們也知道,荷爾蒙對基因活性具有強烈的影響。比如,睪酮和雌性激素能上調(diào)或下調(diào)生殖系統(tǒng)和其它身體組織的很多基因。 對物理特征的影響 性別偏倚基因的功能是非常有用的。它們大部分會影響生殖系統(tǒng),我們知道這在男女中差異非常大。例如,新研究表明乳腺中女性偏倚基因表達頻率最高,而睪丸中男性偏倚基因表達頻率最高。 其它性偏倚基因還涉及到皮膚,體毛,肌肉,脂肪組織和心臟,這些都在身體形態(tài)學或代謝上與性別差異相關聯(lián)。 一項早前的報道證實,有些性偏倚基因還涉及大腦功能,這將重新開啟關于男女行為差異的爭論。 對疾病敏感性的影響 這些新發(fā)現(xiàn)可以揭示為什么男人和女人對疾病的敏感性經(jīng)常不同,并指出治療方法需要基于對兩個性別的研究。 我們長久以來都知道,很多疾病在男性(比如帕金森氏癥)或女性(比如多發(fā)性硬化癥)中要比另一個性別常見得多。 這項研究表明,一些性別偏倚基因與疾病相關聯(lián)。比如,一個女性偏倚基因涉及心血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)和骨質(zhì)疏松癥,而一個男性偏倚基因跟高血壓相關。 新研究還表明,一個之前被發(fā)現(xiàn)對藥物代謝很重要的基因的表達在男女中也有很大的區(qū)別,這揭示了為什么男性和女性對藥物反應如此不同。 無論你是否喜歡,現(xiàn)在的證據(jù)表明男性和女性的差異比我們之前所認為的要深刻得多。 這些新發(fā)現(xiàn)對我們推動性別平等進程有什么意義呢?一個壞結(jié)果或許是,我們被呼吁回到陳舊的性別觀念上。好的結(jié)果是,能認識到藥物和治療方法在性別上的差異。 原始出處:Moran Gershoni et al. The landscape of sex-differential transcriptome and its consequent selection in human adults. BMC Biology 201715:7 Doi:10.1186/s12915-017-0352-z SRY gene-U.S. National Library of Medicine Owens, Nick D.L. et al. Measuring Absolute RNA Copy Numbers at High Temporal Resolution Reveals Transcriptome Kinetics in Development. Cell Reports,Volume 14,Issue 3,632 - 647 Daniah Trabzuni et al.Widespread sex differences in gene expression and splicing in the adult human brain .Nature Communications 4,Article number:2771(2013)doi:10.1038/ncomms3771 Institute of Medicine (US) Forum on Neuroscience and Nervous System Disorders. Sex Differences and Implications for Translational Neuroscience Research: Workshop Summary. Washington (DC): National Academies Press (US); 2011. 2, Studying Sex Differences in Health and Disease. Guengerich FP et al. Recent Structural Insights into Cytochrome P450 Function.Trends Pharmacol Sci. 2016 Aug;37(8):625-40. doi: 10.1016/j.tips.2016.05.006. Throughout our bodies, thousands of genes act differently in men and women Cell:細胞治療領域觀察者 |
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