Vědci z Weizmannova institutu poprvé plně popsali sexuální charakteristiky genové exprese společné pro ženy a muže.
Studium toho, jak jsou různé geny exprimovány u mužů a žen, je důležité pro pochopení lidské evoluce a vývoj nových terapeutických strategií. Příkladem takové specifičnosti je sexuální dimorfismus: vyjadřuje se například ve vlastnostech anatomie, struktury a práce mozku, chování a úmrtnosti. V roce 2012 mezinárodní tým vědců (QTL). Pr pouze v B-lymfocytech asi 15 procent kvantitativních znaků loci (QTL) ovlivňuje expresi s ohledem na pohlaví. Současně se předpokládá, že nositelé většiny těchto genů jsou zástupci obou pohlaví, a přestože se mutace v nich často hromadí podél jedné linie, omezení výběru mohou vést k šíření anomálie na druhé pohlaví, což zvyšuje populační riziko.
V nové práci izraelští vědci plně popsali expresi genů závislých na pohlaví ve 45 univerzálních tkáních. Za tímto účelem studovali výsledky sekvenování RNA projektu Genotype-Tissue Expression (GTEx) pomocí 8555 vzorků od 357 mužů a 187 žen. Autoři hodnotili sexuální charakteristiky exprese porovnáním individuálního indexu 18 670 z 19 644 genů kódujících proteiny pro každou tkáň. Další srovnání mezi pohlavími umožnilo izolovat více než 6500 genů s vysokou pohlavní specificitou, přičemž exprese 650 z nich byla významně odlišná ve dvou tkáních a 22 v devíti a více. Nejvýraznější specificita byla prokázána 6123 geny v mléčných žlázách.
Posouzení genově specifické genové exprese (a) a jejich počtu ve 45 tkáních mužů a žen (b) / Moran Gershoni et al., BMC Biology, 2017
Specifická exprese více než sto genů byla nalezena v kosterních svalech, kůži, podkožní tukové tkáni, přední cingulární kůře (celkem v sedmi z 13 mozkových tkání) a levé srdeční komoře. Zejména u mužů byl gen MUCL1 nadměrně exprimován v kůži, zatímco u žen v mléčných žlázách. Podobné rozdíly byly charakteristické pro jaterní tkáň. Vědci dále hodnotili vztah genů s rizikem různých onemocnění a zvláštnosti práce vnitřních orgánů. Analýza ukázala, že „ženské“geny pozitivně korelují s metabolizmem glukózy, obezitou, svalovými chorobami a kardiomyopatií. „Mužské“geny byly kromě metabolismu glukózy (také specifické) spojeny s odlišným molekulárním mechanismem svalové kontrakce.
Mezi geny, jejichž exprese byla silnější (ne o více než 10 procentních bodů), se projevila pouze u jednoho pohlaví, autoři přisuzovali 1559 oblastí DNA. Většina z nich (82,6 procenta) se ukázala být „mužskou“a byla nadměrně exprimována ve varlatech. Mnoho z těchto genů bylo také spojeno s prostatou a kůží. U žen byly tyto geny nalezeny v reprodukčním systému a mozkových tkáních. Podle vědců výsledky potvrzují evoluční význam rozdílů ve struktuře a funkci genitálií mužů a žen. V tomto smyslu je pozoruhodné, že desítky genů byly specificky exprimovány u mužů v kožních tkáních, které přímo nesouvisejí s funkcí plození. Zjištění objasňují genetické rozdíly mezi pohlavími.
Podrobnosti o práci jsou uvedeny v časopise BMC Biology.
Denis Strigun
Propagační video: