一个隐藏了30多年的关键DNA片段,才是决定男性性器官形成的真正“开关”
2020/10/09
成年小鼠的Y染色体Sry基因是由两个不同的DNA部分组成的,而不是科学家先前认为的只有一个。

众所周知,哺乳动物的性别决定基因Sry诱导雄性发育。自30年前发现以来,Sry一直被认为是一个单一的基因,并被写入生物学教科书,而最近的一项研究将改变世界各地教授基本生物学和进化论的方式。

近日,澳大利亚昆士兰大学的一项国际合作研究发现,成年小鼠的Y染色体Sry基因是由两个不同的DNA部分组成的,而不是科学家先前认为的只有一个,其还有一个神秘的第二外显子。相关成果发表于《Science》上。


DOI: 10.1126/science.abb6430

功能丧失和功能获得分析表明,双外显子SRY(SRY-T)才是真正的睾丸决定因素。缺少Sry-T的雄性小鼠(XY)发育为雌性,而携带Sry-T转基因的雌性小鼠(XX)发育为雄性。令人惊讶的是,实验的成功率几乎是100%。


Sry-T缺陷小鼠表现出男女性别逆转


携带Sry-T转基因的雌性小鼠(XX)发育为雄性

此外,Sry-T信使RNA的表达与标准单外显子型SRY-S类似,但SRY-S的C末端包含蛋白质降解基序或降解决定子,而SRY-T的C末端不存在降解决定子。


SRY-S带有一个C端降解决定子

这一发现推翻了已经流行30多年的关于小鼠Sry结构的结论,这是研究最深入的性别决定哺乳动物模型。对SRY-T的进一步研究将确定神秘的外显子2除了赋予SRY蛋白质稳定性外是否还赋予其他新功能。并且,与其他哺乳动物相比,将更全面地了解小鼠中决定性别的级联如何被激活。

昆士兰大学分子生物科学研究所名誉教授 Peter Koopman 强调,该发现可能适用于在农业中操纵性别比例或对生物虫害进行管理。但是,出于伦理和实践原因,这一发现不能用于人类胚胎。

参考资料:

[1] The mouse Sry locus harbors a cryptic exon that is essential for male sex determination.

[2] Hidden DNA fragment the 'trigger switch' for male development.

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