分享

Science: 性别差异基因表达:揭秘器官发育和物种演化的新视角

 PaperRSS 2023-11-07 发布于北京

2023年11月3日 - 最近,一项关于性别差异基因表达的研究成果在《科学》杂志上刊登,为我们解开了哺乳动物性别差异形成的谜团。这项研究探讨了性别差异基因表达在器官发育和不同物种中的演化,揭示了一些令人惊讶的新发现。

性别差异基因表达的演化

为了研究性别差异基因表达在器官发育过程中的水平、时间动态和跨物种的演化,研究人员分析了六种不同物种(人类、小鼠、大鼠、兔子、负鼠和鸡)五个器官(大脑、小脑、心脏、肾脏和肝脏)的RNA测序数据。接下来,他们通过分析新的和已有的单细胞RNA测序数据来确定性别差异基因表达的细胞类型特异性以及其在物种间的保守性。最后,为了理解导致基因表达中性别差异的机制,研究人员分析了已有的染色质免疫沉淀测序数据,以确定导致观察到的性别特异性基因表达程序的转录因子。

https://www./doi/10.1126/science.adf1046

性别差异基因表达的惊人发现

研究发现,性别差异基因表达在器官和物种之间存在显著差异。在哺乳动物中,器官发育过程中性别差异基因表达较为罕见。只有在具有高度性别差异基因表达的器官中,性别差异出现在性成熟时期。而这种性别差异基因表达在基因水平上演化迅猛,只有少数基因在胎盘哺乳动物中具有保守性。这些保守的基因包括参与X染色体失活的长链非编码RNA以及与Y染色体上普遍表达的基因相关的X染色体配体。研究中还发现,引起这种快速演化的机制在不同器官之间存在差异。

在某些器官中,如兔子心脏或小鼠肾脏,通过基因调控的改变,导致了进化较久的基因迅速演化出性别差异基因表达。而在其他器官中,如小鼠和大鼠的肝脏,新进化的基因导致性别差异,不同物种之间的差异源于物种特定的基因。然而,尽管这些基因在物种间是特异的,它们通常属于具有与性别相关功能和多个物种中性别差异成员的基因家族,表明在基因家族水平上具有跨物种保守性。此外,研究还发现,在具有高度性别差异基因表达的器官中,性别差异通常局限于特定的细胞类型,这些细胞类型在其性别异质性上跨物种保守。这些结果表明,尽管在基因水平上性别差异基因表达演化迅速,但在细胞类型水平上演化相对较慢。最后,研究人员指出,性别差异基因表达是一个涉及多个转录因子的组合过程,可以通过一部分这些基因的结合位点的获得或丧失来快速演化。

结论

这项研究调查了六种不同物种五个器官在发育过程中的性别差异基因表达。研究发现,性别差异基因表达在器官和物种之间差异显著,通常具有细胞类型特异性。性别差异基因表达在器官发育过程中较为罕见,只在性成熟时期显著增加。最后,研究表明,性别差异基因表达在不同物种之间的同一细胞类型上保守。

这项研究为我们更好地理解性别差异的基因表达提供了新的视角,揭示了性别差异在器官发育和物种演化中的复杂性。性别差异不仅涉及基因水平的变化,还涉及特定细胞类型的保守性,这有助于我们更全面地认识性别差异背后的机制。这一发现为未来深入研究性别差异提供了有力支持,可能会对医学和生物学领域的性别相关问题产生深远影响。

【免责声明】图文来自网络,版权属于原作者,如有侵权或非授权发布之嫌,请联系我们,我们及时更正、删除。转载目的在于促进信息交流,并不代表本公众号赞同其观点或对其内容真实性负责。欢迎关注PaperRSS公众号,每天都在更新。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多