【性特征与性别】

【性特征与性别】你的生物学家朋友已上线！最近有很多关于生理性特征和社会性别的讨论。很多人觉得生理性特征这个事情非常简单，真的吗？我们来学学呗。有人说，性染色体为XX的，就是女性，性染色体为XY的，就是男性。真的是这样吗？实际上，Y染色体上只有一个基因会控制性特征，那就是SRY基因。在人类胚胎发育时，SRY基因包含着制造SRY蛋白的指令，而SRY蛋白会激活与男性相关的其它的基因。但事情远远没这么简单。有时，SRY基因会脱离Y染色体，而出现在X染色体上。这意味着什么呢？如果你有带SRY基因的X染色体，你很可能会成为一个生理男性。如果你有缺失SRY基因的Y染色体，你很可能会成为一个生理女性。又有人说，既然性别相关基因会影响性激素的分泌和性激素的接收，我们就只看性激素来决定性别就好了。这也不对。实际上，有些女性的睾酮水平比平均男性要高。有些男性的雌激素/孕激素水平也比平均女性要高。另外，你的身体也可能无法分泌足量你基因表达所对应的性激素。这会导致你的性激素分泌与性别特征既不与男性对应，也不与女性对应。又有人说，那我们就看细胞有没有接收到性激素好了。这也不对。有些情况下，细胞接收到了性激素，但因为接收器出现了故障，导致性激素不起作用。你可以为自己在染色体、基因、性激素、性激素受体的各种情况排列组合一下，你就会知道生理上的性特征是非常非常复杂的事情。间性别者的比例大约为2%。作为生物学家，我从不会让我的学生在课堂上查看自己的染色体。我不想让任何学生在课堂里，因为自己的性染色体和自己所以为的并不一样，而受到惊吓。生理性特征是复杂的。请不要基于生理性特征而歧视别人。因为你根本不知道你的性染色体到底是什么，更别提你爱人的性别相关基因，你同事的性激素水平和性激素受体状态了。请友善一些，尊重别人的性别和性别表达。请理解，一个人的性别，应以TA自己所说为准。生物学是复杂的，但互相尊重，心怀善意，并不复杂。

1100万年后 决定性别的Y染色体将消失：人类会怎么样？

1100万年后决定性别的Y染色体将消失：人类会怎么样？为什么说Y染色体正在消失？关于Y染色体如何决定性别的，现在已经非常清楚了。1990年的时候，科学家确定了Y染色体上的一些特殊基因——被命名为SRY基因（Y上的性别区域）。SRY基因是一种转录因子，在受孕后大约12周的时候，它会启动其他调节睾丸发育的基因促使睾丸发育，然后胚胎睾丸产生雄性激素，并确保胎儿发育成男孩。虽然Y染色体在性别决定这点上有着不可或缺的作用，但是整条Y染色体对其它性状的影响，可以说是微乎其微。图：人类的性染色体基因情况因为其同源染色体——X染色体拥有1000多个基因，而Y染色体实际上只有45个基因，以及大量的非编码DNA（一些简单重复没啥实际作用的DNA）。对于大部分哺乳动物而言，在性别决定方面基本一致，都是由Y染色体上SRY基因决定的，而且Y染色体现状也基本一致——携带的基因很少。不过，有两种哺乳动物除外。第一种就是像鸭嘴兽这样原始的哺乳动物。鸭嘴兽虽然已经进化到用母乳哺育后代，但是它们没有胎盘，也没有育儿袋，而是像爬行动物一样是卵生的。通过观察鸭嘴兽的遗传信息发现，它们也不是单一的XY染色体决定性别，实际上他们拥有多条X和Y染色体，共同决定了鸭嘴兽的性别，在脊椎动物中独一无二。除此之外，鸭嘴兽的XY染色体也并不像其它哺乳动物那样十分“不对等”，在鸭嘴兽的细胞中，XY染色体更像是一对普通的同源染色体，携带的基因种类和数量基本一致。从鸭嘴兽的例子中，科学家推测出两个可能，第一个就是单一决定性别Y染色体是在哺乳动物出现之后才出现的，第二个则是它最初应该也是一条正常的染色体，和现在的X染色体应该基本一样。图：地球陆地现存几种动物分离时间鸭嘴兽和现存的其它哺乳动物的祖先在大约1.66亿年前开始分道扬镳，彼此演化，一些科学家就是以这个时间计算出人类Y染色体的“退化”速度的。大约就是平均每100万年丢失4.6个基因，那么剩下的45个基因，差不多就是还有1000万年，这可能就是人类Y染色体的寿命了。不过，很明显这种计算方法十分粗糙，所以人类的Y染色体具体还能存在多少时间有许多争议——现在我找到的数据来看，从几千年到永远不会消失的说法都有。虽然Y染色体永远不会消失的结论也有很多人相信，但更多人还是相信它确实会消失的，毕竟几乎所有哺乳动物的Y染色体确实有这种潜质。如果没有Y染色体的话，意味着男性将消失，而哺乳动物无法通过所谓的孤雌生殖用自己的基因直接产生后代——因为至少有30个“印记基因”必须来自雄性。那么这是否意味着，包括人类在内的许多哺乳动物最终结局就是灭亡于“雄性消失”呢？好吧，好消息是这样的事情可能不会发生，因为自然界已经有哺乳动物的Y染色体完全消失了，但是它们并没有灭绝。这些失去Y染色体的哺乳动物就是我们前面提到的第二种不使用XY性别决定系统的哺乳动物。奄美刺鼠ASATOKUROIWA失去Y染色体会怎么样？目前已知有两种哺乳动物是真的没有Y染色体，一种是在日本奄美大岛发现的奄美刺鼠(Tokudaiaosimensis)，另一种是东欧的东部田鼠(Ellobiustancrei)。这两种哺乳动物的雌性和雄性都只有一条X染色体，这条曾经的“性染色体”没有与自己配对的染色体，以单一形式存在，但是动物依然出现了雌性和雄性。很多人可能好奇，缺少一条染色体它们怎么还能正常活下来。其实这是正常的，特别是像Y染色体这种本身就没几个基因的，能决定的东西有限，真正奇怪的是他们怎么还能有雌雄之分。其实，在人类中确实存在拥有XX染色体是男性的情况，也存在XY确实是女性的，这个被称为性反转综合征。性反转综合征比想象得要多许多，就拿XX男性来说，大约是每2万人中就有一人是这样的。在人类中，之所以不需要Y染色体也能出现男性，其实原因特别简单，就是因为Y染色上的SRY基因在减数分裂的时候转移到其它染色体上了。只要有SRY基因，它就能激活睾丸的发育，自然就出现雄性，但是我们前面提到的两种动物，它们没有Y染色，也没有SRY基因。现在没人知道它们是如何发育出性别的，这依然是个谜，不过这两个例子可以告诉我们，哺乳动物的结局没那么可悲。日本的科研团队对奄美刺鼠进行了很长时间的研究，也完成了基因测序.虽然他们并没有发现任何雄性独有的变异，但是他们声称发现了一个比较有趣的事实，那就是奄美刺鼠3号染色体的两个副本之一有一个重复区域，就在SOX9基因旁边。我们前面提到过SRY基因是激活了其它基因才最终导致睾丸发育的，而它激活的途径就是开始于SOX9基因。东部田鼠这个变异很可能就是奄美刺鼠在没有SOX9基因的情况下，依然出现了性别的原因所在，因此他们把3号染色体定义为proto-X和proto-Y（原始XY染色）。奄美刺鼠的3号染色体能不能成为新的性染色体需要更多的研究去证实，但如果是这样的话，那么这对染色体可能会再次经历之前XY的过程——Y染色体不停减短。人类可能也会经历这个过程，大约1000万年后，或许人类种群中的一部Y染色体完全消失，只剩下一个X染色体继续繁衍。你可能还会好奇剩下的那个一个X染色体，其结果会怎么样？或许有两种可能，一个是它要么也逐渐消失，因为没有配对的染色体，随着时间推移它的突变量会快速积累，这不利于生存，如果种群没法将其剔除的话，等待它们的可能只有灭绝。北部鼹鼠另外一种可能是出现了一条与之配对的染色体，就像现在东部田鼠的近亲——北部鼹鼠一样，它们也是没有Y染色体的，但是它们的雌雄都有XX染色体。当然，这些都只是猜测，毕竟人类的Y染色体消失与否，都还存在很大争议，就短期上来看，确实没有找到有力证据表明它存在一些不稳定，会让它继续“退化”。不过无论结局如何，这都是一个漫长的过程，漫长到那时候的物种和现在的，在遗传上存在巨大的差异，只能划分为不同物种。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363681.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363681.htm

科学家弄清感染了世界上90%人口的EBV病毒如何释放出癌症

科学家弄清感染了世界上90%人口的EBV病毒如何释放出癌症爱泼斯坦-巴尔病毒，它已经感染了世界上90%以上的人口。研究人员发现了爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）如何利用基因组的弱点导致癌症，同时降低身体抑制癌症的能力。EBV导致传染性单核细胞增多症和类似疾病，尽管通常没有症状。大多数感染是温和的，并会过去，但病毒在体内持续存在，成为潜伏或不活跃，有时会重新激活。长期的潜伏感染与一些慢性炎症和多种癌症有关。在2023年4月12日发表在《自然》杂志上的一篇新论文中，加州大学圣地亚哥分校、加州大学圣地亚哥分校摩尔斯癌症中心和加州大学圣地亚哥分校路德维希癌症研究中心的研究人员首次描述了病毒如何利用基因组的弱点导致癌症，同时降低身体抑制癌症的能力。这些发现显示了"病毒如何诱导人类11号染色体的裂解，启动一连串的基因组不稳定性，从而可能激活一个导致白血病的致癌基因并使一个主要的肿瘤抑制因子失活，"高级研究作者、加州大学圣地亚哥分校医学院医学、神经科学和细胞与分子医学特聘教授DonCleveland博士说。"这是首次证明'脆弱DNA'部位的裂解可以被选择性地诱导"。在每个人的基因组或全套基因中都有脆弱的部位，即在复制时更容易产生突变、断裂或缺口的特定染色体区域。有些是罕见的，有些是常见的；所有这些都与失调和疾病有关，有时是可遗传的条件，有时不是，如许多癌症。在新的研究中，克利夫兰及其同事重点关注EBNA1，这是一种持续存在于感染EBV的细胞中的病毒蛋白。以前已知EBNA1在EBV基因组的复制起源处的一个特定基因组序列处结合。研究人员发现，EBNA1还与人类11号染色体上一个脆弱位点的EBV样序列群结合，在该位点，蛋白质的丰度增加会触发染色体断裂。其他先前的研究表明，EBNA1抑制p53，这是一个在控制细胞分裂和细胞死亡中起关键作用的基因。正常时，它还能抑制肿瘤的形成。另一方面，p53的突变则与癌细胞生长有关。当科学家们检查了泛癌症全基因组分析项目中38种肿瘤类型的2439种癌症的全基因组测序数据时，他们发现可检测到EB病毒的癌症肿瘤显示出更高水平的11号染色体异常，包括100%的头颈癌病例。该研究的第一作者、克利夫兰实验室的博士后JuliaLi博士说："对于一种对大多数人类人口无害的无处不在的病毒来说，确定容易发展为潜伏感染相关疾病的高危人群仍然是一项持续的努力。""这一发现表明，对EBNA1诱导的11号染色体片段的易感性取决于对潜伏感染中产生的EBNA1水平的控制，以及每个人在11号染色体上存在的EB病毒样序列数量的遗传变异性。展望未来，这一知识为筛选EBV相关疾病发展的风险因素铺平了道路。此外，阻断EBNA1在11号染色体上的这组序列的结合，可以被用来预防EBV相关疾病的发展"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354829.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354829.htm

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的访问：NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器约翰斯-霍普金斯大学医学院的科学家们绘制了人类乳腺和肺细胞中的一条分子途径，它可能导致基因组过度复制，而这正是癌细胞的一个特征。这些发现最近发表在《科学》杂志上，揭示了当一组分子和酶触发并调节所谓的"细胞周期"（用细胞的遗传物质制造新细胞的重复过程）时，会出现什么问题。研究人员认为，这些发现可用于开发中断细胞周期障碍的疗法，并有可能阻止癌症的生长。为了复制，细胞会遵循一个有序的程序，首先复制整个基因组，然后分离基因组副本，最后将复制的DNA平均分成两个"子"细胞。人类细胞的每对染色体有23对--一半来自母亲，一半来自父亲，包括性染色体X和Y--即总共46对，但已知癌细胞会经历一个中间状态，即拥有双倍的数量--92条染色体。这是如何发生的是一个谜。约翰霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授塞尔吉-雷戈特（SergiRegot）博士说："癌症领域科学家们的一个永恒问题是：癌细胞基因组是如何变得如此糟糕的？我们的研究对细胞周期的基础知识提出了挑战，让我们重新评估了关于细胞周期如何调节的想法"。细胞周期调控面临的挑战雷戈特说，复制基因组后受到压力的细胞会进入休眠或衰老阶段，并错误地冒着再次复制基因组的风险。一般来说，这些休眠细胞在被免疫系统"识别"为有问题的细胞后，最终会被清除。但有时，尤其是随着年龄的增长，免疫系统无法清除这些细胞。如果任由这些异常细胞在体内游荡，它们就会再次复制基因组，在下一次分裂时对染色体进行洗牌，从而引发癌症。为了确定细胞周期中出现问题的分子途径的细节，雷戈特和研究生研究助理康纳-麦肯尼（ConnorMcKenney）领导约翰-霍普金斯大学的研究小组，重点研究了乳腺导管和肺组织中的人类细胞。原因何在？这些细胞的分裂速度通常比体内其他细胞更快，从而增加了观察细胞周期的机会。观看这段视频，了解细胞在不分裂的情况下经历两次复制基因组的细胞周期阶段。细胞核中出现的亮点表明DNA正在复制的位置。资料来源：约翰-霍普金斯大学医学院塞尔吉-雷戈特实验室雷戈特的实验室擅长对单个细胞进行成像，因此特别适合发现极少数没有进入休眠期、继续复制基因组的细胞。在这项新研究中，研究小组仔细观察了数千张单细胞在细胞分裂过程中的图像。研究人员开发了发光生物传感器，用于标记细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）。他们发现，各种CDK在细胞周期的不同时期激活。在细胞受到环境压力（如干扰蛋白质生产的药物、紫外线辐射或所谓的渗透压（细胞周围水压的突然变化））后，研究人员发现CDK4和CDK6的活性降低了。细胞周期破坏的研究结果五到六小时后，当细胞开始准备分裂时，CDK2也受到了抑制。此时，一种名为无丝分裂促进复合物（APC）的蛋白质复合物在细胞分裂前的阶段被激活，这一步骤被称为有丝分裂。Regot说："在研究中的受压环境中，APC激活发生在有丝分裂之前，而通常人们只知道它在有丝分裂过程中激活。"当暴露在任何环境压力下时，约90%的乳腺细胞和肺细胞会离开细胞周期，进入安静状态。在他们的实验细胞中，并非所有细胞都安静了下来。研究小组发现，约有5%-10%的乳腺细胞和肺细胞重返细胞周期，再次分裂染色体。通过另一系列实验，研究小组发现，所谓的应激活化蛋白激酶活性的增加与一小部分细胞脱离安静阶段并继续将基因组翻倍有关。雷戈特说，目前正在进行一些临床试验，测试DNA损伤剂与阻断CDK的药物。联合用药有可能促使一些癌细胞将基因组复制两次，产生异质性，最终产生抗药性。也许有药物可以阻止APC在有丝分裂前激活，从而防止癌细胞二次复制基因组，防止肿瘤阶段性进展。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431442.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431442.htm

他耗资4000万美元造出新细菌 又想创造新生命

他耗资4000万美元造出新细菌又想创造新生命只有当我们能够去创造生命的时候，才可能真正理解生命的本质，这也是生命科学领域研究一直想要做到的事。那么，我们该如何去创造生命？生命科学领域中的一个基本规则是“中心法则”，即遗传信息可以从DNA复制自身，同时也可以传递给RNA，并由RNA传递给蛋白质，完成遗传信息的转录和翻译过程，这个过程就是创造生命的过程。因此从理论上说，只要我们能够创造出DNA，就有可能实现人工创造生命，进而深入理解生命的本质。人类的“人造生命”发展史人造生命是指从其他生命体中提取基因，建立新的人工染色体，随后将其转入已被剔除了遗传物质的细胞中，最终由这些人工染色体控制这个细胞，发育变成新的生命体。人造生命的发展历程虽然较短，却充满着创新和突破。1953年，沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型，从此开启了分子生物学时代。到了20世纪70年代，赫伯特·博耶和斯坦利·科恩分别实现了限制性内切酶对双链DNA的剪切，以及质粒DNA到大肠杆菌的转入，这两项创新成果标志着基因工程的诞生。随后，桑格发明的DNA测序技术实现了DNA序列的精确“阅读”。接着，保罗·伯格和沃尔特·吉尔伯特通过开发分子克隆技术，进一步促进了重组DNA技术的发展。这些突破性的技术都为人造生命的研究奠定了重要基础。其中，2010年5月由美国生物学家克雷格·文特尔团队取得的成就标志着人造生命领域的一次重大突破。他们在实验室中通过化学合成了一整个基因组，随后将这个合成基因组植入到一个空细胞中。这个细胞随后根据植入的基因指令开始自我复制和增殖，最终形成新的细胞。尽管有些科学家持有保留意见，认为文特尔的成果只是以一个自然的、先前存在的残留细胞为基础的，并没有创造出真正的生命，但他的实验仍然证明了人造基因组可以为细胞提供动力，这为未来真正的人造生命提供了重要的启示。人造生命的科学狂人：克雷格·文特提到人造生命，就不得不提这一领域的泰斗、科学狂人——克雷格·文特。他是美国著名的生物学家和企业家，以在科学界的重大成就而闻名。他的成就包括“一人单挑六国科学家，完成人类基因组计划”和“制造新生物”，这两项工作都是震撼全世界科学界的突破。“科学狂人”克雷格·文特（图片来源：克雷格·文特研究所官网主页）20世纪90年代，由美国、英国、法国、德国、日本和中国等6个国家的顶级科学家共同参与人类基因组计划，预计花费30亿美元来完成人类基因组测序。然而，当时间和花费过半时，他们却仅完成了3%的测序工作。与此同时，克雷格·文特成立了塞莱拉基因公司，一个私营性质的基因研究机构，开发了如“霰弹枪”的新型测序技术，并迅速追上了多国合作小组的进度。后来，克雷格·文特与六国科学家合作，于2001年初成功完成了人类基因组草图。在人类基因组计划完成后，克雷格·文特很快就有了新的理想，这个理想可能是生命科学的终极目标：创造新的生命形式。克雷格·文特计划利用DNA小片段，合成新的基因组，并将其转入已经被剔除了本身基因组的细菌之中，观察这微小的细菌能否进行新陈代谢和繁殖。经过研究团队十几年不懈的努力，耗资超过4000万美元，克雷格·文特研究团队终于在2010年创造出全新的细菌。克雷格·文特认为，“这是地球上第一个，父母是电脑却可以进行自我复制的物种。”目前，克雷格·文特又展开了一系列新的研究，他把自己的游艇改装成研究船，带领团队成员远征百慕大群岛附近的马尾藻海，希望就地取材，绘制出该海域生态系统中所有微生物的基因组图谱。克雷格·文特的终极目标是利用海洋中寻找到的基因，设计出全新的生命形式。这些生命将具备捕获二氧化碳、遏制温室效应的能力，还能清理核废料，并产生大量氢原子。这项全新生命形式的发展将有望改变全球能源经济的现状。克雷格·文特的研究旅程从人类基因组测序，到人工合成细菌，再到从海洋中寻找有益基因以设计全新生命，始终贯穿一个主线：从基因到生命。无论是认识基因、合成基因，或是寻找新基因，克雷格·文特所有研究都是为创造生命绘制蓝图，最终实现人造生命的使命，回答了“科学真的可以创造生命”这一重要命题。酵母人工染色体合成的突破之路细菌和酵母分别是原核和真核生物的典型代表，能够合成这两者的基因组，就能为合成生命奠定重要的理论基础，丰富人造生命的知识储备。作为原核生物的细菌，科学家合成其基因组并创造全新的生命尚且花费了十几年的时间。那么作为真核生物的酵母，其基因组有16条染色体，合成的复杂性和难度可想而知。为此，国际上发起了酵母基因组合成计划（Sc2.0），这是人类首次尝试对真核生物的基因组进行从头设计合成，旨在重新设计并合成酿酒酵母全部16条染色体。该项目于2011年启动，由来自中国、美国、英国、新加坡、澳大利亚等国的超过200位科学家共同参与。研究人员在从头合成酵母基因组序列的过程中面临了诸多挑战。由于酵母基因组中存在大量重复序列，他们去除了转座子和重复元件，并重新编码终止密码子。同时，研究人员对基因序列进行了碱基删除、插入和替换的工作，确保合成菌株与天然菌株的表型相同的同时，也保证了基因组的稳定性。2017年《Science》封面展示的酵母基因组结构模型，其中金色代表已经完成全合成的染色体；白色代表天然染色体（图片来源：《Science》官网）根据以上原则和标准，2014年，纽约大学的JefBoeke教授领衔的研究团队成功创建出了第一条人工酵母染色体——最小的3号染色体。这一成果开启了真核生物基因组合成的先河。到2017年，Sc2.0团队完成了人工合成酵母基因组16条染色体中的5条，其中4条由中国科学家完成。具体来说，天津大学元英进院士团队负责了5号和10号染色体的合成；清华大学戴俊彪研究员团队负责12号染色体的设计合成；华大基因杨焕明院士团队负责酵母2号染色体的从头设计与全合成。到了2023年，Sc2.0计划迎来新的里程碑式突破，华大基因沈玥研究员团队完成酵母7号和13号染色体的从头设计与全合成，以及tRNA新染色体的构建。这标志着酵母的全部16条染色体的合成工作已圆满完成。此外，该团队还成功构建了一种包含50%合成DNA的酵母菌株，这种酵母菌株不仅能够活跃增殖，还展现了正常的细胞形态、长度和形状。2023年《Cell》发表文章描述了酵母染色体的整合过程：将含有不同合成染色体的酵母细胞进行杂交，在后代中寻找携带两条合成染色体的个体，经过漫长的杂交过程，科学家们逐渐将他们先前合成的所有染色体（6条完整染色体和1条染色体臂）整合到同一个细胞中（图片来源：参考文献[5]）参与酵母基因组合成计划的中国科学家代表，从左到右依次为：李炳志、戴俊彪、杨焕明、元英进、沈玥（图片来源：人民日报）人造细胞再升级：逼近真实活细胞人工合成细菌和酵母主要解决基因组合成的问题，然而活细胞执行功能主要还是依靠蛋白质。2024年4月23日，美国科学家在《自然·化学》（NatureChemistry）杂志上发表了一项最新研究成果，他们通过操纵DNA和蛋白质，创造出类似人体细胞的人造细胞，这一成果对再生医学、药物输送和诊断工具等领域具有重要意义。细胞支架是细胞内部的重要支架结...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435038.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435038.htm

北青深一度｜代购救命药的“铁马冰河”庭上陈述：“氯巴占”问题解决了，“喜保宁”还只能代购

网友“铁马冰河”的女儿患有罕见癫痫疾病。因氯巴占、喜保宁等药物有较好的疗效，他一直通过自己的渠道从海外购买，过程中也为病友提供海外代购。这一行为让他成为了“贩卖毒品”被告人。