性別決定是如何演化的，你知道嗎？

　　男性有XY染色體，女性有XX染色體，如果沒有一種方法可讓兩條性染色體的基因表達均等，那么就不可能會有性別的發展。性別如何是演變成今天這樣的？科學家們一直在探索其中的許多細節，但是最近，在果蠅和其他昆蟲模式生物中的一項研究表明，一個特別重要的秘密可能很簡單：GAGAGA…。相關研究結果發表在7月14日的《PLOS Genetics》雜志。

　　這項研究表明，只有兩個DNA核苷酸的重復序列，對于“最近發現的一個稱為CLAMP的蛋白質是如何與X染色體結合”是至關重要的。CLAMP蛋白可確保新孕育的果蠅雄性實現X染色體基因的雙表達。其他種類的動物有時會使兩性之間的基因表達有所不同，但這種X染色體的“劑量補償”發生在整個動物界。

　　本研究資深作者、布朗大學分子生物學、細胞生物學和生物化學助理教授Erica Larschan指出：“這個過程可能在不同的物種之間是獨立演變的，這就是為什么一段非常簡單的二核苷酸重復序列（或核苷酸）（像GAGAGA…），對于曾經一直演變的劑量補償是如此重要。”

　　Larschan說：“我認為二核苷酸的這種擴增是一種非常有吸引力的機制，因為它可能簡單地發生，然后在進化的時候會發生選擇。”

　　GAGA

　　2013年，Larschan實驗室在果蠅中發現了CLAMP，并發現這個蛋白可將雄性特異性致命蛋白（MSL）與X染色體聯系在一起。該研究小組仍然不清楚，CLAMP如何特異性地識別X染色體，并鎖定在基因需要表達的所有地方。

　　在進一步的實驗中， Larschan、本文第一作者Guray Kuzu和Emily Kaye，以及其他研究成員表明，CLAMP與GA重復序列有特別強的親和力，而與其他染色體相比，X染色體比上有兩倍多的長GA重復。他們觀察到，隨著GA重復的增加，CLAMP結合變得更強。他們發現，在劑量補償可能啟動的位點，這些GA重復的密度增加。生物通 www.ebiotrade.com

　　此外，他們認為，不僅在果蠅中是這樣，而且在其他種類的蒼蠅和蚊子中也是如此。作者寫道：“因此，我們支持一種機制，在進化過程中，簡單重復序列的擴增通過這種機制，增加了CLAMP在 X染色體上的富集，這會驅動劑量補償的X特異性。”

　　性別進化

　　本研究的意義在于，這似乎在進化過程中發生了多次：X染色體呈現長但卻簡單的DNA序列，對于CLAMP和不同版本MSL鎖定并加倍基因表達是必要的。這一過程使雄性生存成為可能，從而為不同性別的存在鋪平了道路。生物通 www.ebiotrade.om

　　Larschan說，CLAMP已經進化到在X染色體呈現所有GAGA序列之前執行其它功能。CLAMP在昆蟲當中是廣泛保守的，自然界到處都有這種具有GA二核苷酸結合性能的相似蛋白質。

　　然而我們不太清楚的是，GA序列如何一直找到自己的方式進入X染色體。盡管有一些它可以很容易發生的機制。Larschan說，有一種可能性是，隨著DNA聚合酶組裝成一條新的DNA鏈，它可能會陷入千篇一律的數次序列重復。這樣的錯誤并不少見——雖然他們并不總是導致性別的出現。

　　其他的動物呢？人類呢？

　　這個過程似乎不僅僅在昆蟲中起作用。Larschan說，有證據表明，它可能也發生在秀麗隱桿線蟲中。她正在跟蹤的一個關鍵問題是，哺乳動物如何完成劑量補償。直到最近，科學家們認為，哺乳動物通過簡單的沉默一條雌性X來滿足雄性——而不是增加雄性的X來滿足雌性，來實現性別平等。來自其他實驗室的新的證據表明，這兩者是真的：一條雌性X染色體被沉默，但雄性X和其他雌性X的表達都增加。同時，其他實驗室已經表明，哺乳動物的X染色體也有很多的GA重復。

　　因此，在這項新的研究中，Larschan試圖確定，在人類中是否也有一種蛋白，發揮果蠅CLAMP相同的作用。該方法是采取候選的人類蛋白，并將它們設計成果蠅蛋白，以探究它們是否能像CLAMP發揮相同功能。

　　如果是這樣的話，這將表明，雄性和雌性的存在取決于一個類似的過程。人類的性別，似乎也依賴于GAGAGAGAGA。