Naukowcy z Instytutu Weizmanna po raz pierwszy w pełni opisali cechy płciowe ekspresji genów typowe dla kobiet i mężczyzn.
Badanie sposobu wyrażania różnych genów u mężczyzn i kobiet jest ważne dla zrozumienia ewolucji człowieka i opracowania nowych strategii terapeutycznych. Przykładem takiej specyfiki jest dymorfizm płciowy: przejawia się on np. W cechach anatomii, budowie i pracy mózgu, zachowaniu i śmiertelności. W 2012 roku międzynarodowy zespół naukowców (QTL). Pr, że tylko w limfocytach B około 15 procent loci cech ilościowych (QTL) ma wpływ na ekspresję w odniesieniu do płci. Jednocześnie przyjmuje się, że nosicielami większości tych genów są przedstawiciele obu płci i chociaż mutacje w nich często kumulują się wzdłuż jednej linii, ograniczenia selekcyjne mogą prowadzić do rozprzestrzeniania się anomalii na drugą płeć, zwiększając ryzyko populacyjne.
W nowej pracy izraelscy naukowcy całkowicie opisali ekspresję genów zależnych od płci w 45 uniwersalnych tkankach. W tym celu zbadali wyniki sekwencjonowania RNA projektu Genotyp-Tissue Expression (GTEx), wykorzystując 8555 próbek od 357 mężczyzn i 187 kobiet. Autorzy ocenili cechy płciowe ekspresji, porównując indywidualny indeks 18 670 z 19 644 genów kodujących białka w każdej tkance. Dalsze porównanie między płciami umożliwiło wyizolowanie ponad 6500 genów o wysokiej swoistości płciowej, których ekspresja 650 była istotnie różna w dwóch tkankach, a 22 w dziewięciu lub więcej. Najbardziej wyraźną specyficzność wykazało 6123 genów w gruczołach sutkowych.
Ocena ekspresji genów specyficznych dla płci (a) i ich liczby w 45 tkankach mężczyzn i kobiet (b) / Moran Gershoni i wsp., BMC Biology, 2017
Specyficzną ekspresję ponad stu genów stwierdzono w mięśniach szkieletowych, skórze, podskórnej tkance tłuszczowej, przedniej korze zakrętu obręczy (łącznie w siedmiu z 13 tkanek mózgu) oraz w lewej komorze serca. W szczególności u mężczyzn gen MUCL1 ulegał nadekspresji w skórze, podczas gdy u kobiet w gruczołach sutkowych. Podobne różnice były charakterystyczne dla tkanki wątroby. Dodatkowo naukowcy ocenili związek genów z ryzykiem wystąpienia różnych chorób oraz charakterystyką pracy narządów wewnętrznych. Analiza wykazała, że „żeńskie” geny są dodatnio skorelowane z metabolizmem glukozy, otyłością, chorobami mięśni i kardiomiopatią. Z kolei „męskie” geny, oprócz metabolizmu glukozy (również specyficznego), były związane z innym molekularnym mechanizmem skurczu mięśni.
Spośród genów, których ekspresja była silniejsza (o nie więcej niż 10 punktów procentowych) przejawiała się tylko u jednej płci, autorzy przypisali 1559 regionom DNA. Większość z nich (82,6%) była „męska” i miała nadekspresję w jądrach. Ponadto wiele z tych genów jest związanych z gruczołem krokowym i skórą. U kobiet takie geny znaleziono w układzie rozrodczym i tkankach mózgu. Zdaniem naukowców wyniki potwierdzają ewolucyjne znaczenie różnic w budowie i funkcji genitaliów mężczyzn i kobiet. W tym sensie warto zauważyć, że dziesiątki genów były specyficznie wyrażane u mężczyzn w tkankach skóry niezwiązanych bezpośrednio z funkcją prokreacji. Odkrycia wyjaśniają różnice genetyczne między płciami.
Szczegóły pracy przedstawiono w czasopiśmie BMC Biology.
Denis Strigun
Film promocyjny: