2017年5月4日

研究人员确定了6,500个在男性和女性中表达不同的基因

男性和女性在明显和不太明显的方式上存在差异-例如,某些疾病的流行或对药物的反应。这些与性关系如何?魏茨曼科学研究所的研究人员最近发现了成千上万的人类基因,它们被复制(被复制成蛋白质)在两个性别中表达不同。他们的发现表明,这些特定基因中的有害突变倾向于以相对较高的频率在人群中积累,这项研究解释了原因。这些基因的详细图谱,报告于 BMC生物学提供了证据,表明雄性和雌性经历了一种单独但相互联系的进化。

几年前,魏茨曼研究所分子遗传学系的Shmuel Pietrokovski教授和Moran Gershoni博士问道,为什么某些人类疾病的流行如此普遍。具体而言,约有15%试图受孕的夫妇被定义为不育,这表明损害生育力的突变相对普遍。这似乎是自相矛盾的:常识认为,这些突变通过减少后代的数量直接影响物种的生存,应该通过自然选择迅速清除掉。 Pietrokovski和Gershoni表明,精子形成特异基因中的突变仍然存在,因为这些基因仅在男性中表达。不管有多有害,仅一半人口有问题的突变就被另一半自由地传递给下一代。

在本研究中,研究人员扩展了他们的分析范围,使其包括基因,尽管这些基因对于生育力不是必需的,但在两性中仍然表达不同。为了鉴定这些基因,科学家们转向了GTEx项目-一项关于人类的大型研究 记录了将近550个成年供体的大量器官和组织。该项目首次实现了人类性别差异遗传结构的全面定位。

Pietrokovski和Gershoni仔细研究了大约20,000个蛋白质编码基因,按性别对它们进行分类,并寻找每个组织中表达的差异。他们最终确定了大约6,500个具有至少一种组织偏向一种性别或另一种性别的基因。例如,他们发现与男性皮肤中的基因相比,男性皮肤中的基因高表达。 的皮肤,他们意识到这些与体毛的生长有关。男性肌肉构建的基因表达较高。女性的脂肪储存率更高。

另一个不同

然后,两个人研究了积累突变的趋势,以了解自然选择是否对男性或女性特有的基因施加或多或少的压力。也就是说,在多大程度上 在人群中被淘汰或被容忍?实际上,研究人员发现,在许多此类基因中选择效率较弱。 Gershoni说:“一种基因对一个性别的特异性越高,我们在该基因上看到的选择就越少。另外一个区别是:男人的选择更弱。”尽管他们没有对此额外差异的完整解释,但研究人员指出了1930年代首次提出的性进化理论:“在许多物种中,雌性只能繁殖有限的后代,而雄性在理论上可以生下许多更多;因此该物种的生存将取决于种群中比雄性更能生存的雌性。” Pietrokovski解释说。 “从而 可以对那些只对男性有害的基因更加“放松”。”

除了性器官以外,研究人员还在乳腺中发现了许多与性有关的基因,这并不奇怪,除了其中约有一半的基因在男性中表达。由于男性已经完全适应,但基本上没有功能,所以科学家做出了有根据的猜测,其中某些基因可能抑制泌乳。

不太明显的位置包括发现的基因仅在女性的心脏左心室表达。这些基因之一,也与钙的摄取有关,在年轻女性中表现出很高的表达水平,并且随着年龄的增长而急剧下降。科学家认为,她们在女性更年期之前都很活跃,可以保护自己的心脏,但是在后来的基因表达被关闭的情况下,却导致了心脏病和骨质疏松症。另一个主要在女性中表达的基因在大脑中活跃,尽管其确切功能尚不清楚,但科学家们认为它可以保护神经元免受帕金森氏病的侵害,这种疾病在男性中发病率更高且发病较早。研究人员还确定了调节女性新陈代谢的女性肝脏中的基因表达,从而为已知的男女药物加工差异提供了分子证据。

Gershoni说:“基本基因组在我们所有人中几乎相同,但在人体和个体之间的利用方式不同。” “因此,当涉及到性别差异时,我们看到进化通常在基因表达的水平上起作用。”彼得罗科夫斯基补充说:“自相矛盾的是,与性相关的基因是那些更容易传递有害突变的基因,包括那些损害生育力的基因。从这个有利的角度来看,男人和女人承受着不同的选择压力,并且至少在某种程度上,人类的进化应被视为共同进化,但该研究也强调需要更好地了解人类在进化过程中男女之间的差异。 会导致疾病或对治疗产生反应。”

Shmuel Pietrokovski教授的研究得到了Leo和Julia Forchheimer分子遗传学中心的支持;和乔治·鲁斯加滕的庄园。 Shmuel Pietrovski教授是Herman 和 Lilly Schilling Foundation教授的现任主席。

以色列雷霍沃特的魏兹曼科学研究所是世界一流的多学科研究机构之一。该研究所以其对自然科学和精确科学的广泛探索而著称,是科学家,学生,技术人员和支持人员的故乡。研究所的研究工作包括寻找与疾病和饥饿作斗争的新方法,研究数学和计算机科学中的主要问题,探索物质和宇宙的物理学,创造新颖的材料并制定保护环境的新策略。



更多信息: Moran Gershoni等。成年人中性别差异转录组的概况及其选择, BMC生物学 (2017)。 DOI:10.1186 / s12915-017-0352-z
期刊信息: BMC生物学

Provided 通过 魏茨曼科学研究所
引文: 研究人员确定了6,500个在男性和女性中表达不同的基因(2017年5月4日) 2020年10月13日检索 from //xasqxhb.com/news/2017-05-genes-differently-men-women.html
本文件受版权保护。除了出于私下学习或研究目的进行的任何公平交易外, 未经书面许可,不得复制部分内容。内容仅供参考。

用户评论