
当形成胚胎时,性别可以通过比实现的更细微的差异来确定。图片来源:Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com
已经确定了导致某些XY染色体的某些人具有子宫和阴道的突变的分子基础,证明了差异如何塑造人们的性别。
Swyer综合征(也称为46个XY性腺发育不全具有女性体细胞表型)发生在性别染色体与大多数生物雄性相匹配的人中,而且不仅可以出现女性,而且经常可以使用IVF和捐赠鸡蛋来生育。在至少一个情况下,一个具有瑞士综合征形式的女人变成了 自然怀孕,直到女儿被诊断出患有相同病情之前,她的染色体都不知道她的染色体有什么不寻常的。
该综合征涉及修改Y染色体上的几个基因之一,通常是性别确定的区域Y蛋白(SRY),Y蛋白(SRY)通常启动胚胎成为雄性的过程。瑞士综合征的原因之一可以是替代酪氨酸与类似的分子苯丙氨酸,最著名的是糖替代品的组成部分阿斯巴甜。两篇新论文探讨了这些分子之间的变化如何(如此相似,它们对于许多生物学功能都可以互换 - 会产生如此大的影响。
印第安纳大学医学院的迈克尔·韦斯(Michael Weiss)教授在一份陈述。
作者称其为“笨拙的笨拙”模型,因为很小的变化会导致一切都以显然不可能逆转的方式分解。
瑞士综合征的发生可以反映以下事实:人性确定在时期 改变,尽管与社会转变相比,尽管缓慢。
魏斯说:“通常,父亲患有XY染色体,女儿有XX染色体,但是在某些家庭中,女儿可以染上XY染色体,因为SRY中有一个突变。” “性别染色体在进化时间尺度上可能是退化性的,导致新的上游开关被募集,因为男性确定的途径向后增长。从生化的角度来看,这种初始步骤可能是微不足道的。”
Y染色体是如此脆弱,以至于沿线的几个方面的微小变化会干扰男性发育,并非所有这些变化都被鉴定出来。直到魏斯和合着者选择更深入地看,在SRY的DNA结合域中的位置72才被视为其中之一。他们发现此时酪氨酸分子稳定了DNA-蛋白键,从而产生了“动力学夹”。这似乎是跨哺乳动物的常见特征,并且可以控制一个旧过程,因此对动物来说可能是普遍的。用苯丙氨酸代替酪氨酸会充分破坏这种诱导瑞士综合征。
该小组发表了伴随论文,报道了他们的发现的意义,并描述了动力学夹具的工作原理,并由水分子介导。正如印第安纳大学的约瑟夫·拉卡(Joseph Racca)博士所说:“ SRY的正常和突变版本在标准实验测定中非常相似。”团队需要对结合位点旁边的水分子的行为进行建模,以使夹具的操作有意义。
魏斯说:“一个独特的水分子被酪氨酸锚定为通往DNA的桥梁。” “这个特殊的水合遗址被占用数千秒,然后将离开。但是随后,散装溶剂中的另一个水分子几乎立即跳到其位置,恢复了桥梁。”换句话说,男性和女性之间的界限取决于一个分子过程,该过程持续了数十亿秒,尽管它不断更新。
瑞士综合征的早期鉴定很重要,因为如果没有治疗,它通常与早发性腺癌有关。通常需要激素治疗来诱导青春期。