性别决定是如何演化的，你知道吗？

　　男性有XY染色体，女性有XX染色体，如果没有一种方法可让两条性染色体的基因表达均等，那么就不可能会有性别的发展。性别如何是演变成今天这样的？科学家们一直在探索其中的许多细节，但是最近，在果蝇和其他昆虫模式生物中的一项研究表明，一个特别重要的秘密可能很简单：GAGAGA…。相关研究结果发表在7月14日的《PLOS Genetics》杂志。

　　这项研究表明，只有两个DNA核苷酸的重复序列，对于“最近发现的一个称为CLAMP的蛋白质是如何与X染色体结合”是至关重要的。CLAMP蛋白可确保新孕育的果蝇雄性实现X染色体基因的双表达。其他种类的动物有时会使两性之间的基因表达有所不同，但这种X染色体的“剂量补偿”发生在整个动物界。

　　本研究资深作者、布朗大学分子生物学、细胞生物学和生物化学助理教授Erica Larschan指出：“这个过程可能在不同的物种之间是独立演变的，这就是为什么一段非常简单的二核苷酸重复序列（或核苷酸）（像GAGAGA…），对于曾经一直演变的剂量补偿是如此重要。”

　　Larschan说：“我认为二核苷酸的这种扩增是一种非常有吸引力的机制，因为它可能简单地发生，然后在进化的时候会发生选择。”

　　GAGA

　　2013年，Larschan实验室在果蝇中发现了CLAMP，并发现这个蛋白可将雄性特异性致命蛋白（MSL）与X染色体联系在一起。该研究小组仍然不清楚，CLAMP如何特异性地识别X染色体，并锁定在基因需要表达的所有地方。

　　在进一步的实验中， Larschan、本文第一作者Guray Kuzu和Emily Kaye，以及其他研究成员表明，CLAMP与GA重复序列有特别强的亲和力，而与其他染色体相比，X染色体比上有两倍多的长GA重复。他们观察到，随着GA重复的增加，CLAMP结合变得更强。他们发现，在剂量补偿可能启动的位点，这些GA重复的密度增加。生物通 www.ebiotrade.com

　　此外，他们认为，不仅在果蝇中是这样，而且在其他种类的苍蝇和蚊子中也是如此。作者写道：“因此，我们支持一种机制，在进化过程中，简单重复序列的扩增通过这种机制，增加了CLAMP在 X染色体上的富集，这会驱动剂量补偿的X特异性。”

　　性别进化

　　本研究的意义在于，这似乎在进化过程中发生了多次：X染色体呈现长但却简单的DNA序列，对于CLAMP和不同版本MSL锁定并加倍基因表达是必要的。这一过程使雄性生存成为可能，从而为不同性别的存在铺平了道路。生物通 www.ebiotrade.om

　　Larschan说，CLAMP已经进化到在X染色体呈现所有GAGA序列之前执行其它功能。CLAMP在昆虫当中是广泛保守的，自然界到处都有这种具有GA二核苷酸结合性能的相似蛋白质。

　　然而我们不太清楚的是，GA序列如何一直找到自己的方式进入X染色体。尽管有一些它可以很容易发生的机制。Larschan说，有一种可能性是，随着DNA聚合酶组装成一条新的DNA链，它可能会陷入千篇一律的数次序列重复。这样的错误并不少见——虽然他们并不总是导致性别的出现。

　　其他的动物呢？人类呢？

　　这个过程似乎不仅仅在昆虫中起作用。Larschan说，有证据表明，它可能也发生在秀丽隐杆线虫中。她正在跟踪的一个关键问题是，哺乳动物如何完成剂量补偿。直到最近，科学家们认为，哺乳动物通过简单的沉默一条雌性X来满足雄性——而不是增加雄性的X来满足雌性，来实现性别平等。来自其他实验室的新的证据表明，这两者是真的：一条雌性X染色体被沉默，但雄性X和其他雌性X的表达都增加。同时，其他实验室已经表明，哺乳动物的X染色体也有很多的GA重复。

　　因此，在这项新的研究中，Larschan试图确定，在人类中是否也有一种蛋白，发挥果蝇CLAMP相同的作用。该方法是采取候选的人类蛋白，并将它们设计成果蝇蛋白，以探究它们是否能像CLAMP发挥相同功能。

　　如果是这样的话，这将表明，雄性和雌性的存在取决于一个类似的过程。人类的性别，似乎也依赖于GAGAGAGAGA。