Vedci z Weizmannovho inštitútu po prvý raz úplne opísali pohlavné charakteristiky génovej expresie spoločné pre ženy a mužov.
Štúdium expresie rôznych génov u mužov a žien je dôležité pre pochopenie vývoja človeka a vývoj nových terapeutických stratégií. Príkladom takejto špecifickosti je sexuálny dimorfizmus: vyjadruje sa napríklad v znakoch anatómie, štruktúre a práci mozgu, správaní a úmrtnosti. V roku 2012 medzinárodný tím vedcov (QTL). Pr iba že v B-lymfocytoch asi 15 percent lokusov kvantitatívnych znakov (QTL) ovplyvňuje expresiu z hľadiska pohlavia. Zároveň sa predpokladá, že nositeľmi väčšiny týchto génov sú zástupcovia oboch pohlaví, a hoci sa mutácie v nich často hromadia pozdĺž jednej línie, selekčné obmedzenia môžu viesť k rozšíreniu anomálie na druhé pohlavie a zvýšiť tak populačné riziko.
V novej práci izraelskí vedci úplne opísali expresiu génov závislých od pohlavia v 45 univerzálnych tkanivách. Za týmto účelom preskúmali výsledky sekvenovania RNA projektu Genotype-Tissue Expression (GTEx) pomocou 8555 vzoriek od 357 mužov a 187 žien. Autori hodnotili pohlavné charakteristiky expresie porovnaním individuálneho indexu 18 670 z 19 644 génov kódujúcich proteíny pre každé tkanivo. Ďalšie porovnanie medzi pohlaviami umožnilo izolovať viac ako 6500 génov s vysokou pohlavnou špecifickosťou, ktorých expresia sa 650 výrazne líšila v dvoch tkanivách a 22 v deviatich alebo viacerých. Najvýraznejšiu špecificitu preukázalo 6123 génov v mliečnych žľazách.
Posúdenie rodovo špecifickej génovej expresie (a) a ich počtu v 45 tkanivách mužov a žien (b) / Moran Gershoni et al., BMC Biology, 2017
Špecifická expresia viac ako sto génov sa našla v kostrových svaloch, koži, podkožnom tukovom tkanive, prednej cingulárnej kôre (celkovo v siedmich z 13 mozgových tkanív) a v ľavej srdcovej komore. Najmä u mužov bol gén MUCL1 nadmerne exprimovaný v koži, zatiaľ čo u žien v mliečnych žľazách. Podobné rozdiely boli charakteristické pre pečeňové tkanivo. Vedci ďalej hodnotili vzťah génov s rizikom rôznych chorôb a charakteristikami práce vnútorných orgánov. Analýza ukázala, že „ženské“gény pozitívne korelujú s metabolizmom glukózy, obezitou, svalovými chorobami a kardiomyopatiou. „Mužské“gény zasa okrem metabolizmu glukózy (tiež špecifického) súviseli s odlišným molekulárnym mechanizmom svalovej kontrakcie.
Z génov, ktorých expresia bola silnejšia (nie o viac ako 10 percentuálnych bodov), sa prejavila iba u jedného pohlavia, autori pripísali 1559 oblastí DNA. Väčšina z nich (82,6 percenta) sa ukázala byť „mužskou“a mala nadmernú expresiu v semenníkoch. Mnohé z týchto génov sú tiež spojené s prostatou a pokožkou. U žien sa takéto gény nachádzali v reprodukčnom systéme a mozgových tkanivách. Podľa vedcov výsledky potvrdzujú evolučný význam rozdielov v štruktúre a funkcii genitálií mužov a žien. V tomto zmysle je pozoruhodné, že desiatky génov sa špecificky exprimovali u mužov v kožných tkanivách, ktoré priamo nesúviseli s funkciou plodenia. Zistenia objasňujú genetické rozdiely medzi pohlaviami.
Podrobnosti o práci sú uvedené v časopise BMC Biology.
Denis Strigun
Propagačné video: