Cell：精子保持基因組穩定性的秘密

　　紐約大學Langone醫學中心的研究人員近日在Cell上發表了一篇題為"Widespread Transcriptional Scanning in the Testis Modulates Gene Evolution Rates"的研究，揭示了廣泛的轉錄掃描如何調控睪丸中的基因表達和進化。

　　睪丸是所有哺乳動物器官中表達基因數量最多的，這一發現長期以來一直困擾著分子生物學家。研究人員關于人類和小鼠精子發生的單細胞轉錄組數據表明，這種廣泛的轉錄通過一種我們稱之為轉錄掃描的機制糾正DNA損傷，從而在雄性生殖系中維持DNA序列的完整性。

圖片來源：Cell

　　研究人員發現，在精子發生過程中表達的基因在轉錄鏈上的突變率較低，種群多樣性較低。此外，在精子發生過程中，基因表達水平可以調節這種效應。在他們的模型中，未表達的基因無法從轉錄掃描中獲益，它們在進化的時間尺度上分化得更快，并在感官和免疫防御功能上得到豐富。

　　總的來說，該研究表明：1）睪丸中表達的基因降低了種系突變率；2）生殖系突變特征是由精子發生的基因表達水平調節的；3）在精子發生過程中未表達的基因因其快速進化的功能而被得到富集；4）TCR產生的種系突變簽名遵循"3'-嘧啶規則"。

　　研究人員認為轉錄掃描可以形成種系突變特征，并以基因特異性的方式調節突變率，保持大部分基因的DNA序列完整性，但允許在特定的子集中進行更快的進化。

　　參考資料：

　　ItaiYanai et al. Widespread Transcriptional Scanning in the Testis Modulates Gene Evolution Rates. Cell. 2020. DOI：https：//doi.org/10.1016/j.cell.2019.12.015