O impacto imprevisto dos cromossomos sexuais na expressão genética em todo o corpo

Uma pesquisa recente de David Page e Adrianna San Roman descobriu que os cromossomos sexuais, particularmente através da dupla genética ZFX e ZFY, desempenham um papel fundamental na regulação de um amplo espectro de genes em todo o corpo humano. Esta descoberta, relatada por SciTechPost.com, desafia a compreensão convencional das funções dos cromossomas X e Y, posicionando-os como reguladores chave da expressão genética para além do seu papel conhecido na determinação do sexo.

Este estudo inovador indica que os cromossomos sexuais humanos evoluíram a partir de um par de autossomos, os típicos cromossomos não sexuais que abrigam a maior parte do nosso material genético. À medida que esses autossomos se transformaram em cromossomos X e Y distintos, eles não apenas assumiram papéis únicos na determinação do sexo e na manifestação das diferenças sexuais, mas também preservaram algumas funções compartilhadas desde sua origem ancestral.

David Page, membro do Instituto Whitehead, professor de biologia no MIT e investigador médico Howard Hughes, juntamente com Adrianna San Roman, pós-doutoranda em seu laboratório, lançaram luz sobre essa função compartilhada dos cromossomos sexuais como genes influentes. reguladores. A sua investigação, publicada na Cell Genomics a 13 de dezembro, demonstra que os genes nos cromossomas X e Y afetam a função celular em todo o corpo, não apenas no sistema reprodutivo, modulando a expressão de milhares de genes noutros cromossomas.

O estudo identificou ZFX e ZFY, localizados nos cromossomos X e Y, respectivamente, como principais reguladores genéticos. Estes genes, responsáveis por cerca de metade da actividade reguladora observada, exibem efeitos reguladores semelhantes, sugerindo uma origem ancestral comum e manutenção independente desta função à medida que os cromossomas evoluíram separadamente. Os genes regulados estão envolvidos em vários processos biológicos cruciais, destacando a extensa contribuição dos cromossomas sexuais para funções corporais para além das características relacionadas com o sexo.

O método de Page e San Roman envolveu examinar como a presença de números variados de cromossomos X e Y em indivíduos com diferentes composições de cromossomos sexuais impactava a expressão genética global. Eles usaram amostras de tecidos de pessoas com diferentes números de cromossomos sexuais, variando de um a quatro cromossomos X e de zero a quatro cromossomos Y. Essa variação, embora leve a diversos distúrbios de saúde, é compatível com a vida e proporciona uma variação natural para estudo.

Os pesquisadores descobriram que a presença de cromossomos X ou Y adicionais afetava linearmente a expressão de milhares de genes, com impactos variados em diferentes tipos de células. Isto sugere que cada tipo de célula do corpo pode ter uma resposta única à regulação dos genes dos cromossomos X e Y.

Apesar das diferenças esperadas na forma como os genes dos cromossomas X e Y regulam outros genes, contribuindo para diferenças sexuais na saúde e na doença, o estudo revelou que o impacto dos cromossomas X adicionais era frequentemente semelhante ao dos cromossomas Y adicionais. Isto contradiz as expectativas anteriores e indica um efeito partilhado de X e Y na expressão genética generalizada.

As descobertas do estudo também se estendem à compreensão dos próprios cromossomos sexuais. Os pesquisadores agora veem o cromossomo X de forma diferente da forma como é comumente percebido. Na realidade, existem dois tipos de cromossomos X: o X ativo, presente em todas as pessoas, e o X inativo, que emparelha com o X ativo nas mulheres típicas e difere do cromossomo Y presente nos homens típicos. O estudo sugere que o X e o Y inativos, em vez do X e do Y ativos, desempenham um papel mais significativo na modificação da expressão genética em todo o genoma.

Em conclusão, esta investigação não só redefine o papel dos cromossomas sexuais na regulação genética, mas também estimula uma reavaliação da nossa compreensão das funções genéticas dos cromossomas X e Y humanos. As descobertas, publicadas na Cell Genomics, oferecem uma nova perspectiva sobre a intrincada interação genética que sustenta o desenvolvimento e a saúde humanos.

Perguntas frequentes (FAQs) sobre a regulação genética do cromossomo sexual

Mais sobre a regulação genética do cromossomo sexual

• SciTechPost. com
• Artigo do jornal Cell Genomics
• Visão geral da pesquisa do Instituto Whitehead
• Departamento de Biologia do Instituto de Tecnologia de Massachusetts
• Resultados da pesquisa do Howard Hughes Medical Institute
• Recursos do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano