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仅改写一个“字母” 本该发育为雌性的个体变成雄性

发布时间： 2026-04-09

以色列巴伊兰大学、魏茨曼研究所等多家机构组成联合团队揭示了一个令人惊奇的生物学现象：在基因组中，仅仅改变一个“字母”，即一个碱基对，就足以颠覆个体的性别发育路径。这项发表于最新一期《自然·通讯》的研究显示，通过在特定的非编码调控区域插入一个碱基，研究人员成功使染色体组成为XX（通常发育为雌性）的小鼠，发育出完整的睾丸及雄性生殖器官。该成果深化了人类对生命基本规律的理解，并有力凸显了约占人类基因组98%的非编码区域的重要性。

　　此次发现的焦点是一个名为Enh13的调控元件。它的功能是调控对睾丸发育至关重要的Sox9基因。在正常的性发育过程中，Sox9基因的活性如同一道关键闸门：在雄性（XY）个体中，需要被激活以启动睾丸发育程序；而在雌性（XX）个体中，它必须被严格关闭，方能保证卵巢的正常形成。

　　Enh13在此过程中起到一个核心的分子“开关”作用。在雄性发育路径中，促进睾丸形成的因子会与Enh13结合，进而激活Sox9；而在雌性发育路径中，促进卵巢形成的因子则会结合并抑制Enh13的活性，从而确保Sox9沉默。

　　当团队利用CRISPR基因编辑技术，在Enh13中精准引入一个单碱基插入突变后，原有的抑制机制失效了。其结果是在XX小鼠的基因组中，Sox9基因被异常激活，继而驱动了睾丸的发育，最终形成了从内部结构到外部性征都完整的雄性个体。

　　为了深入验证这一机制，团队构建了多种携带Enh13微小突变的小鼠模型。值得注意的是，这些不同的微小突变均导致了相同的结果：XX个体发育出睾丸。

　　这项研究对认识人类性别发育差异具有潜在的临床意义。性别发育差异是一组复杂的先天性疾病，大约每4000名新生儿中就有一例。目前，即使在已完成蛋白质编码基因测序的病例中，仍有超过一半的患者无法找到明确的遗传学病因。

　　团队推测，Enh13可能只是冰山一角。在浩瀚的非编码基因组中，可能还存在更多类似的调控区域，共同参与性别决定以及其他复杂的发育过程。

（来源：科技日报 作者：张梦然）