调节一个DNA开关，让男性变成女性？！这一“听起来很科幻”的事情，科学家们已经在小鼠身上实现。由英国Francis Crick研究所的Robin Lovell-Badge教授带领的科学家小组证实，如果雄性小鼠缺少一小部分DNA, 它们就会长出卵巢而不是睾丸。题为“Sex reversal following deletion of a single distal enhancer of Sox9”的相关成果发表在Science上。
早期研究表明，SOX9会导致卵巢变成睾丸，并引导胚胎的其他部分变成雄性。如果早期性器官在发育的关键阶段没有足够的SOX9的蛋白，哺乳动物将会形成卵巢，进而发育成雌性。染色体决定了我们的性别，男性有XY染色体各一条，而女性则有两条X染色体。Y染色体上有一个叫做SRY的基因，它能直接影响控制性别的关键蛋白SOX9。在SOX9的作用下，动物会发育出雄性生殖器官。而没有Y染色体的动物，则会发育出雌性生殖器官。这就是为什么拥有X染色体和Y染色体的男性通常会发育出睾丸，而含有2条X染色体的女性则不会发育出这一男性特征器官。
在这项新研究中，科学家们证实，位于离Sox9基因超过50万个碱基处的被称为enhancer 13（Enh13，增强子13）的一小段DNA能够在适当的时机促进SOX9蛋白的产生，以触发睾丸的发育。Enh13只有557个碱基那么长，在哺乳动物中高度保守。一旦它失去活性，小鼠体内的SOX9就下降到了极低的水平，小鼠长出了卵巢和雌性生殖器。
图1 Enh13的缺失导致XY男女性别完全逆转（来源Science）
来源链接：DOI: 10.1126/science.aas9408
几十年来，人们找到了许多性别发育异常的案例，却很少能找到这些异常背后的原因。该项研究首次证明，改变DNA的非编码区域而不是蛋白质编码基因能够实现性别逆转。这项研究让我们从全新的角度，了解性别发育的异常。
人类基因组中，仅有2%的DNA能够编码蛋白质，剩余的98%属于非编码DNA，也被称为“垃圾DNA”。这项研究提醒我们，垃圾DNA并不垃圾，还蕴藏着大量宝藏等着我们去发现和挖掘。