非编码DNA改变了你天生的生殖器

发现一篇发表在“科学”杂志上的新论文，雄性小鼠生长卵巢而不是睾丸，如果它们缺少一个不含任何基因的DNA小区域。由弗朗西斯克里克研究所的研究人员领导的这项研究可以帮助解释人类性发育障碍，其中至少有一半具有未知的遗传原因。

哺乳动物将发育卵巢并成为雌性，除非早期性器官在其发育的关键阶段含有足够的称为SOX9的蛋白质。SOX9使这些器官成为睾丸，然后引导胚胎的其余部分成为雄性。

产生的SOX9的量最初由Sry基因编码的SRY蛋白控制，该基因位于Y染色体上。这就是为什么有X染色体和Y染色体的男性通常会发育睾丸，而有两条X染色体的雌性则不然。

只有2%的人类DNA含有产生蛋白质的“代码”，是生命的关键组成部分。其余98%是“非编码”，曾被认为是不必要的“垃圾”DNA，但越来越多的证据表明它可以发挥重要作用。

最新的研究增加了这一证据，显示一小块DNA称为增强子13(Enh13)，位于距离Sox9基因超过50万个碱基的位置，可在适当的时刻促进SOX9蛋白的产生，从而触发睾丸的发育。当研究小组从雄性(XY)小鼠遗传性地移除Enh13时，它们发育出卵巢和女性生殖器。

Enh13位于小鼠基因组的一部分，其直接映射到人类基因组的区域。患有XY染色体的人在基因组的这个区域缺少较大的DNA片段会产生女性性器官，这项研究最终可以解释为什么会发生这种情况。

导致小鼠性别逆转的实验并不新鲜。1991年，包括Crick集团负责人Robin Lovell-Badge在内的科学家团队揭开了“Randy”这一染色体雌性(XX)小鼠的身份，该小鼠在研究团队将Sry基因导入发育中的胚胎后成为一名男性。

“自从兰迪以来，我们已经走过了漫长的道路，现在我们第一次在改变DNA的非编码区而不是蛋白质编码基因后证明了性逆转，”资深作者Robin-Lovell Badge教授解释道。这篇论文。“我们认为Enh13可能与人类性发育障碍有关，可能有助于诊断其中一些病例。”

Nickan Gonen博士是Crick的论文和博士后的第一作者，他说：“通常，许多增强子区域共同作用以促进基因表达，没有一种增强子具有巨大的作用。我们在研究中发现了4种增强子，但是真的很惊讶地发现，单个增强剂本身能够控制像性一样重要的东西。“

“我们的研究还强调了一些人仍然称之为'垃圾'DNA的重要作用，它占我们基因组的98%。如果单个增强子可以对性别决定产生这种影响，那么其他非编码区域也可能具有类似的激烈程度。几十年来，研究人员一直在研究导致性发育障碍的基因，但我们无法找到其中一半以上的遗传原因。我们的最新研究表明，许多答案可能存在于非编码区域，我们现在将进一步调查。“

“我们知道SRY必须在一个狭窄的时间窗口内行动，我们认为Enh13比其他增强剂更重要，因为它是早期提升Sox9表达的一种。还有一些可以帮助驱动睾丸中的Sox9表达。，但这些可能对维持高水平更为重要，而不是启动它们。“

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