Forscher des Weizmann-Instituts haben erstmals die Geschlechtsmerkmale der Genexpression von Frauen und Männern vollständig beschrieben.
Es ist wichtig zu untersuchen, wie unterschiedliche Gene bei Männern und Frauen exprimiert werden, um die menschliche Evolution zu verstehen und neue therapeutische Strategien zu entwickeln. Ein Beispiel für eine solche Spezifität ist der sexuelle Dimorphismus: Er drückt sich beispielsweise in den Merkmalen Anatomie, Struktur und Arbeit des Gehirns, Verhalten und Sterblichkeit aus. Im Jahr 2012 ein internationales Team von Wissenschaftlern (QTLs). Pr, dass nur in B-Lymphozyten etwa 15 Prozent der quantitativen Trait Loci (QTLs) die Expression in Bezug auf das Geschlecht beeinflussen. Gleichzeitig wird angenommen, dass die Träger der meisten dieser Gene Vertreter beider Geschlechter sind, und obwohl sich Mutationen in ihnen häufig entlang einer Linie ansammeln, können Selektionsbeschränkungen zur Ausbreitung der Anomalie auf das andere Geschlecht führen und das Bevölkerungsrisiko erhöhen.
In einer neuen Arbeit haben israelische Wissenschaftler die Expression geschlechtsabhängiger Gene in 45 universellen Geweben vollständig beschrieben. Zu diesem Zweck untersuchten sie die Ergebnisse der RNA-Sequenzierung des GTEx-Projekts (Genotype-Tissue Expression) unter Verwendung von 8555 Proben von 357 Männern und 187 Frauen. Die Autoren bewerteten die Geschlechtsmerkmale der Expression durch Vergleich des individuellen Index von 18 670 von 19 644 Genen, die für Proteine für jedes Gewebe kodieren. Ein weiterer Vergleich zwischen den Geschlechtern ermöglichte die Identifizierung von über 6500 Genen mit hoher Geschlechtsspezifität, deren Expression von 650 in zwei Geweben und von 22 in neun oder mehr signifikant unterschiedlich war. Die ausgeprägteste Spezifität wurde durch 6123 Gene in den Brustdrüsen gezeigt.
Bewertung der geschlechtsspezifischen Genexpression (a) und ihrer Anzahl in 45 Geweben von Männern und Frauen (b) / Moran Gershoni et al., BMC Biology, 2017
Die spezifische Expression von mehr als hundert Genen wurde in Skelettmuskeln, Haut, subkutanem Fettgewebe, anteriorem cingulösem Cortex (insgesamt in sieben von 13 Hirngeweben) und im linken Ventrikel des Herzens gefunden. Insbesondere bei Männern war das MUCL1-Gen in der Haut überexprimiert, während es bei Frauen in den Brustdrüsen war. Ähnliche Unterschiede waren für Lebergewebe charakteristisch. Zusätzlich bewerteten Wissenschaftler die Beziehung von Genen zum Risiko verschiedener Krankheiten und die Merkmale der Arbeit innerer Organe. Die Analyse zeigte, dass "weibliche" Gene positiv mit dem Glukosestoffwechsel, Fettleibigkeit, Muskelerkrankungen und Kardiomyopathie korrelieren. Im Gegenzug waren „männliche“Gene zusätzlich zum Glukosestoffwechsel (ebenfalls spezifisch) mit einem anderen molekularen Mechanismus der Muskelkontraktion verbunden.
Unter den Genen, deren Expression stärker war (um nicht mehr als 10 Prozentpunkte), manifestierten sich die Autoren nur in einem Geschlecht, die Autoren gaben 1559 DNA-Regionen zu. Die meisten von ihnen (82,6 Prozent) waren "männlich" und in den Hoden überexprimiert. Viele dieser Gene wurden auch mit der Prostata und der Haut in Verbindung gebracht. Bei Frauen wurden solche Gene im Fortpflanzungssystem und im Gehirngewebe gefunden. Laut Wissenschaftlern bestätigen die Ergebnisse die evolutionäre Bedeutung von Unterschieden in der Struktur und Funktion der Genitalien von Männern und Frauen. In diesem Sinne ist es bemerkenswert, dass Dutzende von Genen spezifisch bei Männern in Hautgeweben exprimiert wurden, die nicht direkt mit der Funktion der Fortpflanzung zusammenhängen. Die Ergebnisse verdeutlichen die genetischen Unterschiede zwischen den Geschlechtern.
Details der Arbeit werden in der Zeitschrift BMC Biology vorgestellt.
Denis Strigun
Werbevideo:
