我拿著來自基因的號碼牌，站在性別的分岔路口……

小時候在一本科普書上讀到，紅鯛魚群中只有一條雄魚，當這條雄魚離開群體，群體中就會有一條雌魚慢慢變成雄魚。哇，性別這麼重要的事兒，還能這麼隨意？

近日，《科學》雜誌發表的一項研究又讓我的世界觀狠狠動搖了一下，原來在生理性別的分岔路口，站著的就是一段僅有五百來個鹼基長的「垃圾基因」！

這兩隻小鼠都具有雌性的外生殖器，猜猜哪只是XY那只是XX呢？

這項研究來自英國弗朗西斯克里克研究所的Robin Lovell-Badge教授團隊，研究者們找到了一個神奇增強子Enh13，它直接作用於最重要的性別決定蛋白基因Sox9，只要去除這一個並不編碼任何蛋白的「垃圾基因」，染色體組成為XY的雄性小鼠，就會發育成具有全套雌性生殖器的「雌性」！

在「性別是怎麼來的」這個問題上，Robin Lovell-Badge教授有著十成十的發言權。1991年，他帶領的團隊發現了哺乳動物Y染色體上的性別決定基因Sry。這個基因編碼的蛋白叫做性別決定區域Y蛋白（SRY），也叫做睾丸決定因子（TDF），它會影響睾丸等雄性生殖器的形成。

其實，在早期發育過程中，有關性別的部分很模糊，那些細胞具有兩性的分化潛能，既有可能長成睾丸，也有可能長成子宮。如果不對發育過程加以干涉，那麼所有胚胎其實都會長成雌性，這個世界就會只有女孩子了。

SRY作為一個轉錄因子，做的最重要的工作就是調控Sox9。Sox9通過與下游的一系列基因作用，直接控制雄性發育的起始，也就是雄性生殖器的出現。在人類中，Sox9雜合缺陷導致的疾病叫做丘腦發育不良，70%的男性（XY）患者都會表現出女性性狀。

所有DNA中，編碼蛋白的DNA實際只佔2%，剩下的98%都好似並不工作。很長一段時間裡，科學家都想不通這些DNA到底有啥用，於是就把它們叫做「垃圾基因」。當然現在我們了解到，這些非編碼DNA也有它們自己的崗位，例如今天的主角增強子，就是一種增加基因轉錄頻率的DNA序列。

在整個基因組內，大約有100萬個增強子調控近21000個基因。按照這個比例，Sox9也一定有不少的「支援者」，分布在200萬個鹼基對之間。

為了找到其中作用最強的一個，Robin Lovell-Badge教授和同事們綜合使用了多種測序技術，對早期胚胎髮育過程中的基因進行了篩查，從無到16再到1，確定了唯一那一段必不可少的基因。

這段DNA名為Enh13，它很小，只有557bp長，距離Sox9也很遠，隔了50萬個以上的鹼基對。就是這麼一個小小的基因，決定了性別最終到底「是男是女」。

研究者嘗試敲除了XY小鼠胚胎的Enh13，驚訝地發現Sox9蛋白水平竟然降到了正常情況的25%以下！這個水平不由得讓研究者們猜想，這些XY小鼠長大後，怕是要變成「小姑娘」！

果然，長大成鼠以後，XY小鼠和XX小鼠根本傻傻分不清楚，它們不光外生殖器一個模樣，身體內也都完整地長著一套屬於雌性的生殖器官！

缺少Enh13的XY小鼠長出了全套子宮、卵巢……

特別要強調的是，Enh13在哺乳動物中是相當保守的，並且與很多性別發育相關轉錄因子都有結合位點。

Robin Lovell-Badge教授表示：「我們首次證明改變DNA的非編碼區就能夠逆轉性別。我們認為Enh13可能與人類性別發育障礙有關，並可能用於幫助診斷疾病。」

他還說道，至少一半人類發育障礙遺傳原因不明，對這類患者的分析主要集中在編碼基因部分，而忽略了非編碼基因。

現在看來，接下來科學家得好好研究下那98%的「垃圾基因」里還藏著什麼瑰寶。

來源：新浪科技綜合

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