性别“开关”找到了：删除就能“男变女”

蝌蚪五线谱 2018-07-02

　　小时候在一本科普书上读到，红鲷鱼群中只有一条雄鱼，当这条雄鱼离开群体，群体中就会有一条雌鱼慢慢变成雄鱼。

　　哇，这可震惊了当时还是一只小糕的我的内心，性别这么重要的事儿，还能这么随意？

　　本周《科学》杂志发表的一项研究又让我的世界观狠狠动摇了一下，原来在生理性别的分岔路口，站着的就是一段仅有五百来个碱基长的“垃圾基因”！

　　这项研究来自英国弗朗西斯克里克研究所，Robin Lovell-Badge教授团队，研究者们找到了一个神奇增强子Enh13，它直接作用于最重要的性别决定蛋白基因Sox9，只要去除这一个并不编码任何蛋白的“垃圾基因”，染色体组成为XY的雄性小鼠，就会发育成具有全套雌性生殖器的“雌性”！

　　这两只小鼠都具有雌性的外生殖器，可是你猜猜哪只是XY那只是XX呢？

　　在“性别是怎么来的”这个问题上，Robin Lovell-Badge教授有着十成十的发言权。1991年，他带领的团队发现了哺乳动物Y染色体上的性别决定基因Sry。这个基因编码的蛋白叫做性别决定区域Y蛋白（SRY），也叫做睾丸决定因子（TDF）。看这个蛋白的名字就知道了，它会影响睾丸等雄性生殖器的形成。

　　其实呀，在早期发育过程中，有关性别的部分是很模糊不清的，那些细胞具有两性的分化潜能，既有可能长成睾丸，也有可能长成子宫。如果不对发育过程加以干涉，那么所有胚胎其实都会长成雌性，这个世界就会只有女孩子了。

　　SRY作为一个转录因子，做的最重要的工作就是调控Sox9。Sox9通过与下游的一系列基因作用，直接控制雄性发育的起始，也就是雄性生殖器的出现。

　　在人类中，Sox9杂合缺陷导致的疾病叫做丘脑发育不良（campomelic dysplasia），70%的男性（XY）患者都会表现出女性性状。

　　在这个过程中，还有很多“垃圾基因”在发挥作用。

　　所有DNA中，编码蛋白的DNA实际只占2%，剩下的98%都好似并不工作。科学家很长一段时间里都想不通这些DNA到底有啥用，于是就把它们叫做“垃圾基因”。

　　当然现在我们了解到，这些非编码DNA也有它们自己的岗位，例如我们今天要说的增强子，就是一种增加基因转录频率的DNA序列。

　　在整个基因组内，大约有100万个增强子调控近21000个基因。按照这个比例，Sox9也一定有不少的“支援者”，分布在200万个碱基对之间[7]。

　　为了找到其中作用最强的一个，Robin Lovell-Badge教授和同事们综合使用了多种测序技术，对早期胚胎发育过程中的基因进行了筛查，从无到16再到1，确定了唯一那一段必不可少的基因。