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新研究揭示性別決定機制
點擊次數(shù)：1235 發(fā)布時間：2012-12-13
德國Mainz大學(xué)分子生物學(xué)研究所的科學(xué)家，確定了啟動雄性性器官發(fā)育所必須的蛋白。研究顯示，缺乏Gadd45g基因會導(dǎo)致雄性小鼠性別*反轉(zhuǎn)，使它們長得像雌性小鼠一樣，文章發(fā)表在Cell旗下Developmental Cell雜志上。英國Andy Greenfield研究組也在同期Developmental Cell發(fā)表了類似的研究成果，兩篇文章共同揭示了一個控制胚胎性別發(fā)育的基因網(wǎng)絡(luò)。由德國Mainz大學(xué)Christof Niehrs教授領(lǐng)導(dǎo)的研究顯示，僅刪除一個基因Gadd45g，就會使雄性小鼠長出與雌性小鼠相差無幾的外生殖器。此外，Gadd45g突變型小鼠的內(nèi)部生殖器也與雌性小鼠很相似，Gadd45g突變使雄性小鼠發(fā)生了*的性別反轉(zhuǎn)。Christof Niehrs介紹說，“在培養(yǎng)Gadd45g突變型小鼠時得到的都是雌性，這使我們很疑惑，直到我們發(fā)現(xiàn)這些雌性小鼠中有些實際上攜帶有Y染色體。”研究人員進一步發(fā)現(xiàn)，Gadd45g是通過調(diào)節(jié)控制著Sry基因的信號級聯(lián)發(fā)揮功能，此前有研究顯示Sry是雄性性別發(fā)育的主要調(diào)節(jié)子。這項研究不僅發(fā)現(xiàn)了Gadd45g的新功能，也揭示了控制性別發(fā)育的新信號通路，對于性別發(fā)育類疾病研究有重要啟示。
在胚胎發(fā)育過程中，雄性器官要正確發(fā)育，Sry基因就必須在特定時間段以高水平表達。而研究人員發(fā)現(xiàn)，Gadd45g的表達模式與Sry高度相似。只不過Gadd45g 基因比Sry稍早一點啟動。此外，在缺乏Gadd45g基因的小鼠體內(nèi)，Sry基因不能正確表達，說明Gadd45g通過調(diào)控雄性發(fā)育的主要調(diào)節(jié)子，來影響雄性小鼠的發(fā)育。文章還描述了Gadd45g調(diào)控Sry 的潛在機制，這一機制指出，Gadd45g結(jié)合并激活關(guān)鍵的信號蛋白（如p38），隨后這些信號蛋白激活轉(zhuǎn)錄因子Gata4。轉(zhuǎn)錄因子被激活后，會與Sry基因結(jié)合并使之啟動。英國Andy Greenfield研究組也在同期Developmental Cell發(fā)表了類似研究成果。他們的研究指出，MAP3K4激酶或Gadd45缺乏都會導(dǎo)致小鼠發(fā)生性別反轉(zhuǎn)，而Gadd45與Map3k4在性別決定中存在相互作用，Map3k4過表達可以抵消Gadd45缺失。在上述兩種突變中，性別反轉(zhuǎn)都與p38 MAPK和GATA4的磷酸化有關(guān)。研究人員指出，GADD45與MAP3K4相互作用是通過p38 MAPK控制Sry基因的表達，并由此控制小鼠性別發(fā)育的。