Science重要发现解开男人的秘密

　　

生物通报道  来自昆士兰大学和日本的科学家们在新研究中，确定了一个负责“解开”DNA触发胚胎男性发育的酶是成为男性的关键。他们观察发现，缺失Jmjd1a酶的小鼠即便有一条Y染色体也会发育为女性。这一研究发表在9月6日的国际领先科技期刊《科学》（Science）上。

昆士兰大学分子生物科学学院的Peter Koopman教授说，这一研究发现提供了关于身体变为男性或女性最早期步骤的新信息。

人体的每一个细胞里都存在４６条染色体（基因的载体），组成２３对，它们决定着人类身体的所有特征。其中，２２对共４４条染色体与性别无直接关系，属男女共有，被称为常染色体。第２３对染色体被称作性染色体，包括Ｘ和Ｙ染色体。Ｙ染色体是男性独有的，因而男性的性染色体为ＸＹ、女性为ＸＸ。

1990年，澳大利亚的Sinclair实验室首先发现了Y染色体上的重要性别决定基因——SRY基因。当时Koopman是该一研究小组的成员。这一SRY基因与睾丸发育有关，并控制了决定男性特征的雄性激素分泌。尽管自此之后发现了几个转录因子在哺乳动物性别决定中起至关重要的作用，目前对于表观遗传调控对这一过程的贡献却不是很清楚。

组蛋白翻译后修饰与各种染色体的功能有关，其中包括控制基因的表达。其中组蛋白H3的第9位赖氨酸和第4位赖氨酸甲基化（H3K9和H3K4）分别是是染色质转录抑制和激活的标志。Jmjd1a又称作Tsga/Jhdm2a/Kdm3a，是一种H3K9去甲基化酶，对于精子形成和代谢过程中的基因激活至关重要。

Koopman教授说：“假若没有特异的Y染色体基因SRY在胚胎时期触动男性（雄性）发育，包括人类和小鼠在内的大多数哺乳动物都会被重编程发育为女性（雌性）。”

 “我们知道SRY负责开启男性基因，但我们却并不知道在SRY基因活化前需要解开包含SRY的DNA。DNA就像一个线球，在SRY基因能够被利用之前需要通过Jmjd1a解开这一线球将它暴露出来。”

“这一最新的研究发现将焦点放在了作为胚胎性别重要决定因素的DNA包装上。从更广义的角度讲它将继续开阔我们的眼界，让我们了解发生在每个细胞中调节我们的3万个基因每一个在何时何地活化的大量活动。像这样的基础发现将让我们朝着激活或抑制某些基因，控制干细胞行为这一目标更近一步。”

Koopman教授说，这项最新的研究好可能帮助诊断和了解双性人（intersex）。从生物学上讲，双性人既不是男性也不是女性，但却具有两性的特征。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Epigenetic Regulation of Mouse Sex Determination by the Histone Demethylase Jmjd1a

Developmental gene expression is defined through cross-talk between the function of transcription factors and epigenetic status, including histone modification. Although several transcription factors play crucial roles in mammalian sex determination, how epigenetic regulation contributes to this process remains unknown. We observed male-to-female sex reversal in mice lacking the H3K9 demethylase Jmjd1a and found that Jmjd1a regulates expression of the mammalian Y chromosome sex-determining gene Sry. Jmjd1a directly and positively controls Sry expression by regulating H3K9me2 marks. These studies reveal a pivotal role of histone demethylation in mammalian sex determination.