Биологический секс влияет на гены жировых отложений, рака и веса при рождении

gene
Кредит: CC0 Public Domain

Биологический секс имеет небольшое, но повсеместное влияние на экспрессию генов почти в каждом типе тканей человека, говорится в новом исследовании Northwestern Medicine, Чикагского университета и Центра геномной регуляции в Барселоне. Экспрессия гена — это количество продукта, созданного геном для функционирования клетки.

Эти половые различия наблюдаются для генов, участвующих во многих функциях, в том числе в том, как люди реагируют на лекарства, как женщины контролируют уровень сахара в крови во время беременности, как функционирует иммунная система и как развивается рак.

Исследование будет опубликовано 10 сентября в Science.

Секс также оказывает более слабое, но важное влияние на то, как генетические различия между людьми влияют на уровень экспрессии их генов. Ученые обнаружили 369 случаев, когда определенный генетический вариант, присутствующий у мужчин и женщин, влиял на экспрессию генов в разной степени у каждого пола. Это позволило ученым обнаружить 58 ранее неизвестных связей между генами и сложными характеристиками, такими как артериальное давление, уровень холестерина, рак груди и процентное содержание жира в организме.

«Эти открытия свидетельствуют о важности рассмотрения пола как биологической переменной в исследованиях генетики и геномики человека», — сказала руководитель проекта Барбара Стрейнджер, доцент фармакологии Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета.

Применяя подход, специально предназначенный для выявления различий между мужчинами и женщинами, ученые обнаружили ранее неизвестные связи между конкретными генами и конкретными человеческими чертами, которые были упущены при подходах, которые рассматривали мужчин и женщин как единую группу. Кроме того, в исследовании сообщается, что часть ранее описанных связей между генами и признаками верна только для одного пола.

«Смысл этого в том, что если определенные гены или генетические варианты по-разному влияют на определенный признак у мужчин и женщин, это может указывать на биомаркеры, специфические для пола, терапевтические средства и дозировку лекарств», — сказал Стрейнджер. «В будущем такие знания могут стать важнейшим компонентом персонализированной медицины или могут выявить биологию заболевания, которая остается неясной, если рассматривать мужчин и женщин как единую группу».

Половые различия существуют по многим человеческим чертам и характеристикам заболеваний (например, по возрасту начала, тяжести, реакции на лечение) и ранее связывались с гормонами, половыми хромосомами и различиями в поведении и воздействии окружающей среды. Но молекулярные механизмы и лежащая в их основе биология остаются в значительной степени неизвестными.

В этом исследовании ученые исследовали половые различия в человеческом транскриптоме, который представляет собой сумму всех транскриптов РНК в клетке, из 44 типов здоровых тканей человека от 838 человек. Для каждого гена ученые проверили, отличается ли средний уровень экспрессии гена у женщин от количества у мужчин.

Они обнаружили, что более трети всех генов человека (37%) экспрессируются на разных уровнях у мужчин и женщин по крайней мере в одном типе тканей. Хотя этих эффектов было много, разница в экспрессии генов была в основном небольшой.

Гены с дифференциальной экспрессией у мужчин и женщин представляют различные молекулярные и биологические функции, включая гены, относящиеся к заболеваниям и клиническим признакам, многие из которых ранее не были связаны с половыми различиями.

Все эти ассоциации генов и признаков предполагают причинную связь между конкретными генетическими вариантами и признаком.

«Поиск этих ссылок помогает нам понять биологию, лежащую в основе признака», — сказал Стрейнджер. «Если мы понимаем биологию признака, мы можем попытаться использовать эту информацию для диагностики, разработки лекарств и прогнозирования результатов».

У женщин генетическая регуляция экспрессии CCDC88 тесно связана с прогрессированием рака груди. Это открытие может побудить исследователей оценить, является ли экспрессия гена CCDC88 полезным биомаркером прогрессирования рака у женщин, отмечает Стрейнджер.

HKCD1 был связан с массой тела при рождении у женщин. Исследователи предполагают, что HKDC1 может влиять на массу тела при рождении, изменяя метаболизм глюкозы в печени беременной женщины.

У мужчин DPYSL4 был связан с процентным содержанием жира в организме, а CLDN7 — с массой тела при рождении.

Генетическая регуляция C9orf66 у мужчин была связана с характером облысения у мужчин. До этого исследования о гене было мало что известно. Благодаря этому открытию исследователи могут разработать эксперименты, чтобы лучше охарактеризовать роль этого гена в облысении у мужчин.

У исследования есть некоторые ограничения. Исследователи отмечают, что, несмотря на значительные половые различия на уровне транскриптомов, большая часть биологии человека на всех уровнях разделяется между мужчинами и женщинами. Выводы основаны на снимках в основном пожилых людей. Анализ также не учитывает половые различия, возникающие на разных стадиях развития или в определенных условиях.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *