Northwestern Medicine, Chicago Üniversitesi ve Barselona'daki Genomik Düzenleme Merkezi'nden yapılan yeni bir çalışmada, biyolojik cinsiyetin, hemen hemen her tür insan dokusunda gen ekspresyonu üzerinde küçük ama her yerde bulunan bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Bu cinsiyet farklılıklarında, insanların ilaca nasıl tepki verdikleri, kadınların hamilelikte kan şekeri düzeylerini nasıl kontrol ettikleri, bağışıklık sisteminin nasıl çalıştığı ve kanserin nasıl geliştiği gibi birçok işlevde yer alan genler için gözlemlenmektedir. Cinsiyet ayrıca, bireyler arasındaki genetik varyasyonun gen ekspresyon seviyelerini nasıl etkilediği üzerinde daha zayıf ama önemli bir etkiye sahiptir.
Bilim insanları, erkeklerde ve kadınlarda bulunan belirli bir genetik varyantın her cinsiyette gen ekspresyonunu farklı bir dereceye kadar etkilediğini 369 örnek ile keşfettiklerini ve bu durumun, genler ve kan basıncı, kolesterol seviyeleri, meme kanseri ve vücut yağ yüzdesi gibi karmaşık özellikler arasında daha önce bildirilmemiş 58 bağlantıyı keşfetmelerini sağladığını belirtmişlerdir. Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Fakültesi'nde farmakoloji profesörü ve proje lideri olan Barbara Stranger, bu keşiflerin, cinsiyeti insan genetiği ve genomik çalışmalarında biyolojik bir değişken olarak düşünmenin önemini ortaya koyduğunu ifade etmiştir.
Bilim insanları yaptıkları çalışmalar ile özellikle erkekler ve kadınlar arasındaki farklılıkları arayan bir yaklaşımı benimseyerek, belirli genleri, erkekleri ve kadınları tek bir grup olarak kabul eden yaklaşımların gözden kaçırdığı belirli insan özellikleri arasındaki daha önce bilinmeyen bağlantıları keşfettiklerini belirtmişlerdir. Ayrıca çalışmada, daha önce bildirilen gen-özellik bağlantılarının bir kısmının yalnızca tek bir cinsiyet için doğru olduğu bildirilmiştir. Birçok insan ve hastalık özelliği için cinsiyet farklılıkları mevcut olmakla birlikte bu farklılıklar daha önce hormonlara, cinsiyet kromozomlarına, davranış ve çevresel maruziyetlerdeki farklılıklara atfedilmiştir. Araştırmacılar ancak moleküler mekanizmalar ve altında yatan biyolojinin büyük ölçüde bilinmediğini ifade etmişlerdir.
Bu çalışmada bilim insanları, 838 bireyden 44 tür sağlıklı insan dokusundan bir hücredeki tüm RNA transkriptlerinin toplamı olan insan transkriptomundaki cinsiyet farklılıklarını araştırmakla birlikte, her gen için, kadınlardaki ortalama gen ekspresyon miktarının erkeklerdeki miktardan farklı olup olmadığını test etmişlerdir. Araştırmacılar yaptıkları çalışma ile tüm insan genlerinin üçte birinden fazlasının en az bir doku türünde erkeklerde ve kadınlarda farklı düzeylerde eksprese edildiğini keşfettiklerini bildirmişlerdir.
Belirli genetik varyantlar ile özellik arasında nedensel bir bağlantı
Araştırmacılar erkekler ve kadınlar arasında farklı ekspresyona sahip genlerin, daha önce cinsiyet farklılıklarıyla ilişkilendirilmemiş olan hastalık ve klinik özellikler ile ilgili genler dahil olmak üzere çeşitli moleküler ve biyolojik işlevleri temsil ettiğini belirtmişlerdir. Tüm bu gen-özellik ilişkileri, belirli genetik varyantlar ile özellik arasında nedensel bir bağlantı olduğunu öne sürmektedir.
Kadınlarda, CCDC88 ekspresyonunun genetik düzenlenmesi, meme kanserinin progresyonu ile güçlü bir şekilde ilişkili olup Stranger, bulgunun araştırmacıları CCDC88'in gen ekspresyonunun kadınlarda kanser progresyonu için yararlı bir biyolojik belirteç olup olmadığını değerlendirmek için motive edebileceğini belirtmiştir.
HKCD1, kadınlarda doğum ağırlığı ile ilişkilendirilmekle birlikte araştırmacılar, HKDC1'in hamile bir kadının karaciğerindeki glikoz metabolizmasını değiştirerek doğum ağırlığını etkileyebileceğini varsaydıklarını belirtmişlerdir. Erkeklerde, DPYSL4 vücut yağ yüzdesi ve CLDN7 ile doğum ağırlığı, C9orf66'nın genetik düzenlemesi erkeklerde kelleşme düzeniyle ilişkilendirilmiştir.
Bilim insanları bu çalışmadan önce gen hakkında çok az şey bilindiğini ifade etmişlerdir. Araştırmacılar bu keşifle, bu genin erkeklerdeki kellik kalıplarındaki rolünü daha iyi karakterize etmek için deneyler tasarlayabileceklerini belirtmişlerdir. Araştırmacılar, transkriptom düzeyindeki kapsamlı cinsiyet farklılıklarına rağmen, tüm düzeylerdeki insan biyolojisinin çoğunluğunun erkekler ve kadınlar arasında paylaşıldığını ifade etmişlerdir.
Meritxell Oliva, Manuel Muñoz-Aguirre, Sarah Kim-Hellmuth, Valentin Wucher, Ariel D. H. Gewirtz, DanielJ. Cotter, Princy Parsana, Silva Kasela, Brunilda Balliu, Ana Viñuela, Stephane E. Castel, PejmanMohammadi, François Aguet, Yuxin Zou, Ekaterina A. Khramtsova, Andrew D. Skol, Diego Garrido-Martín, Ferran Reverter, Andrew Brown, Patrick Evans, Eric R. Gamazon, Anthony Payne, Rodrigo Bonazzola, Alvaro N. Barbeira, Andrew R. Hamel, Angel Martinez-Perez, José Manuel Soria, Brandon L. Pierce, Matthew Stephens, Eleazar Eskin, Emmanouil T. Dermitzakis, Ayellet V. Segrè, Hae Kyung Im, Barbara E.Engelhardt, Kristin G. Ardlie, Stephen B. Montgomery, Alexis J. Battle, Tuuli Lappalainen, Roderic Guigó, Barbara E. Stranger. The impact of sex on gene expression across human tissues. Science, 2020;369 (6509): eaba3066 DOI: 10.1126/science.aba3066+ Tüm Referansları Göster