发育中的雌性胚胎有一个雄性胚胎没有的问题:它们不是拥有一个X和一个Y染色体,而是拥有两个X染色体,因此,它们拥有所需数量两倍的X连锁基因。科学家们知道,一种名为Xist的基因通过关闭雌性胚胎胎盘组织中的父系X染色体,帮助早期解决了一部分问题。但他们不知道是什么机制随后使X处于非活性状态。现在,来自北卡罗来纳大学教堂山分校的特里·马格努森及其同事已经弄清楚了。在即将出版的《自然遗传学》8月刊中,研究人员描述了一种名为eed的基因,它不仅能阻止父系X染色体,还在许多其他发育阶段发挥作用。
该团队创造了缺少一个eed拷贝的雌性小鼠胚胎。“在eed功能不正常的情况下,父亲的染色体会关闭,然后又会重新开启,”马格努森解释道。“当这种情况发生时,太多的X染色体基因处于活跃状态,胎盘组织形成出现问题,雌性胚胎就会死亡。”在胚胎内部,eed似乎也参与了根据基因是从母亲还是父亲遗传而开关基因,这是一个被称为印迹的关键发育过程。
“我们知道这个基因也做其他的事情,”马格努森说。“它参与肿瘤发生。如果基因发生突变,其严重程度较低,蛋白质仍然产生并仍然发挥作用,但效率不是最佳,那么动物就会足月出生,并且容易患上白血病。他们还有骨骼和其他问题。”因此,eed的突变也会导致出生缺陷和某些形式的智力迟钝。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
“我们从人类基因组计划中了解到,基因数量远少于最初的估计,大约为35,000个,”马格努森补充道。“在像人类这样的复杂生物体中,这35,000个基因必须在许多不同的时间以许多不同的组合相互协调地运作。”