Onderzoekers van het Weizmann Instituut hebben voor het eerst volledig de geslachtskenmerken van genexpressie beschreven die vrouwen en mannen gemeen hebben.
Bestuderen hoe verschillende genen tot expressie komen bij mannen en vrouwen is belangrijk voor het begrijpen van de menselijke evolutie en het ontwikkelen van nieuwe therapeutische strategieën. Een voorbeeld van een dergelijke specificiteit is seksueel dimorfisme: het komt bijvoorbeeld tot uiting in de kenmerken van anatomie, structuur en werk van de hersenen, gedrag en mortaliteit. In 2012 kwam een internationaal team van wetenschappers (QTL's). Pr dat alleen in B-lymfocyten ongeveer 15 procent van de kwantitatieve trait loci (QTL's) de expressie met betrekking tot geslacht beïnvloedt. Tegelijkertijd wordt aangenomen dat de dragers van de meeste van deze genen vertegenwoordigers van beide geslachten zijn, en hoewel mutaties daarin zich vaak langs één lijn opstapelen, kunnen selectiebeperkingen leiden tot de verspreiding van de anomalie naar het andere geslacht, waardoor het populatierisico toeneemt.
In een nieuw werk hebben Israëlische wetenschappers de expressie van geslachtsafhankelijke genen in 45 universele weefsels volledig beschreven. Om dit te doen, onderzochten ze de resultaten van RNA-sequencing van het Genotype-Tissue Expression (GTEx) -project met behulp van 8555 monsters van 357 mannen en 187 vrouwen. De auteurs beoordeelden de geslachtskenmerken van expressie door de individuele index van 18 670 van 19 644 genen die coderen voor eiwitten voor elk weefsel te vergelijken. Verdere vergelijking tussen de geslachten maakte het mogelijk om meer dan 6500 genen met een hoge geslachtsspecificiteit te identificeren, waarvan de expressie van 650 significant verschilde in twee weefsels en 22 in negen of meer. De meest uitgesproken specificiteit werd aangetoond door 6123 genen in de borstklieren.
Beoordeling van genderspecifieke genexpressie (a) en hun aantal in 45 weefsels van mannen en vrouwen (b) / Moran Gershoni et al., BMC Biology, 2017
Specifieke expressie van meer dan honderd genen werd gevonden in skeletspieren, huid, onderhuids vetweefsel, cortex cingularis anterior (in totaal in zeven van de 13 hersenweefsels) en het linkerventrikel van het hart. Met name bij mannen kwam het MUCL1-gen tot overexpressie in de huid, terwijl bij vrouwen in de borstklieren. Vergelijkbare verschillen waren kenmerkend voor leverweefsel. Bovendien beoordeelden wetenschappers de relatie van genen met het risico op verschillende ziekten en de kenmerken van het werk van interne organen. De analyse toonde aan dat "vrouwelijke" genen positief gecorreleerd zijn met glucosemetabolisme, obesitas, spierziekte en cardiomyopathie. Op hun beurt waren "mannelijke" genen, naast het glucosemetabolisme (ook specifiek), geassocieerd met een ander moleculair mechanisme van spiercontractie.
Onder genen waarvan de expressie sterker was (met niet meer dan 10 procentpunten) kwam alleen tot uiting in één geslacht, schreven de auteurs 1559 DNA-regio's toe. De meesten van hen (82,6 procent) bleken "mannelijk" te zijn en kwamen tot overexpressie in de testes. Ook zijn veel van deze genen in verband gebracht met de prostaatklier en de huid. Bij vrouwen zijn dergelijke genen gevonden in het voortplantingssysteem en hersenweefsel. Volgens wetenschappers bevestigen de resultaten het evolutionaire belang van verschillen in de structuur en functie van de geslachtsdelen van mannen en vrouwen. In die zin is het opmerkelijk dat tientallen genen specifiek tot expressie kwamen bij mannen in huidweefsels die niet direct verband hielden met de functie van voortplanting. De bevindingen verduidelijken de genetische verschillen tussen de seksen.
Details van het werk worden gepresenteerd in het tijdschrift BMC Biology.
Denis Strigun
Promotie video:
