解开X染色体遗传的复杂性

国际热点作者 / 花爷 / 2025-01-15 18:38
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      一项新的研究发表在自然遗传学MRC医学科学实验室淋巴细胞发育小组的一项研究表明表达母亲或父亲X染色体的细胞的贡献

  

  

  一项新的研究发表在自然遗传学MRC医学科学实验室淋巴细胞发育小组的一项研究表明表达母亲或父亲X染色体的细胞的贡献可以被选择在身体的不同部位明显倾斜。该研究利用了来自1000基因组计划的人类数据,并结合了人类X染色体1的小鼠模型链接DNA序列变异,以推进我们对具有两条X染色体的生物学女性个体发育的基本理解。

  到目前为止,人们认为母亲和父亲的x染色体在整个身体中的使用是相似的。新的研究表明,这并不总是正确的,不同的器官可能倾向于使用母亲或父亲的x染色体。这项工作还揭示了导致这种歪斜的过程:表达一个或另一个x染色体的细胞之间的竞争。在某些个体中,器官(如心脏)中的细胞主要使用来自父母一方的X染色体,而免疫细胞几乎完全使用来自父母另一方的X染色体。这为理解XX个体发展的基本原理和机制提供了重要的一步。

  生物学上的女性继承了两条X染色体——父母各一条——以及所有其他构建和维持身体的遗传物质。但是,尽管亲本X染色体都存在,在任何给定的细胞中,只有一条X染色体是活跃表达的。由于每个X染色体的DNA序列都有遗传变异,每个细胞有效地选择表达一组来自亲本一方或另一方的独特特征。

  因此,单个细胞表达不同的遗传变异。我们现在正在努力找出更多关于X连锁遗传变异如何影响生物体发育的信息,以及在特定组织中选择性使用X染色体是否会影响生命后期某些疾病的可能性。”

  研究人员将重点放在了X染色体上一个名为STAG2的特定基因上。他们发现,在一条X染色体上携带STAG2变异基因的女性中,携带STAG2变异基因的细胞不能发育成被称为淋巴细胞的免疫细胞,而在另一条X染色体上携带STAG2的普通版本(“参考”版本)。

  相比之下,具有相同STAG2变体的细胞在XY雄性(具有单个X染色体拷贝)或两个X染色体都携带该变体的雌性中完全能够形成淋巴细胞。

  研究人员得出结论,阻止变异细胞形成淋巴细胞的不是变异本身,而是表达参考版本STAG2的细胞的存在。这表明细胞在体内竞争形成特定细胞类型的“许可”。这些发现揭示了以前未被认识到的x连锁多样性的一个新方面:细胞之间的相互作用可以塑造x连锁多样性对特定细胞类型和组织的贡献。

  即使表达参考STAG2的细胞在形成血液的竞争中胜出,表达这种变体的细胞也可能在身体的其他部位占主导地位。对于这项研究的主要作者特蕾莎·布埃纳文图拉来说,这激发了她个人的好奇心:“从事这个项目对我来说特别令人兴奋,因为它让我对每条X染色体对我不同组织的贡献感到好奇,”她说。

  这些发现揭示了以前未被重视的x连锁多样性的一个方面,即表观遗传多样性克隆之间的相互作用可以塑造x连锁遗传多样性对特定细胞类型和组织的贡献。

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