和其它哺乳動物的性別是由一對性染色體X和Y來決定的,，女性或者雌性動物有一對X染色體而男性/雄性動物有一條X染色體和一條Y染色體。對染色體進行詳細測序研究的核心目的是鑒別出染色體上所有的基因--也就是能夠翻譯成為蛋白質的DNA序列編碼,，找出這些基因在各染色體上的定位,。2003年6月美國的研究人員在Nature雜志上發(fā)表了已完成的對人類Y染色體的詳細分析。2005年3月17日,，在Nature雜志上發(fā)表的一篇文章宣告基本完成對人類X染色體的全面分析,。對X染色體的詳細測序是英國Wellcome Trust Sanger研究中心領導下世界各地多所著名學院超過250位基因組研究人員共同完成的，是人類基因組計劃的一部分,。(生物通網站注：Wellcome Trust Sanger研究院是Wellcome Trust信托基金資助的一個非盈利性基因組研究機構,，以測序技術的先驅和兩次諾貝爾獎得主Sanger命名，其目的是為了進一步深入對基因組的了解,，特別是對人類基因組的測序和解釋,。她現(xiàn)在已經成為世界上最主要的基因組研究中心之一。)
美國國立健康研究院(National Institutes of Health,，NIH)高度評價此次完成對人類X染色體的全面分析，并表示,，對X染色體DNA序列的詳細分析和X染色體上基因的活性研究將為有關性染色體的進化研究,、以及男女之間的生物學差異性研究揭開全新篇章。
從屬于NIH的美國國家人類基因組研究院(注:National Human Genome Research Institute,，NHGRI)的負責人弗朗西絲.柯林斯博士(Francis S. Collins, M.D., Ph.D)表示“對X染色體的詳細研究成果代表了生物學和醫(yī)藥學領域進展的一個新的里程碑,。這是人類基因組計劃(Human Genome Project)得到的海量的序列數(shù)據(jù)無償提供給世界各地的研究人員后得到的令人振奮的成果之一。”大名鼎鼎的柯林斯博士是舉世聞名的人類基因組計劃的領頭人之一,。
新的研究確認了X染色體上有1098個蛋白質編碼基因--有趣的是,，這1098個基因中只有54個在對應的Y染色體上有相應功能的等位基因，而且Y染色體比X染色體小得多--在2003年6月完成的詳細分析研究報告中指出Y染色體上僅有大約78個基因,，Y染色體甚至被戲稱為X染色體的“錯誤版本”,。更有趣的是X染色體中大約有10%的基因屬于一個神秘的稱為“cancer-testis antigens”抗原家族--這些通常只在睪丸中表達的抗原在某些癌癥中也會表達，因此有可能成為免疫治療的靶子--特別是女性癌癥患者,。
與目前已完整測序分析的染色體相比,，X染色體上的基因密度屬于較低的。研究人員認為可能由于X染色體的“始祖”的基因密度就比較低,，當然也有可能提示--那些需要雙拷貝,、編碼關鍵蛋白質的基因在哺乳動物漫長的進化歷程中已經從X染色體轉移到了其它染色體上，從而保證得到雙拷貝--至少一個壞了還有一個替補,。
盡管X染色體上的密度低,，X染色體依然是研究人類疾病的重要突破口--實際上,，X染色體上的基因缺陷通常反應在男性患者上--因為Y染色體上缺少相應的等位基因可以“彌補”這種缺陷?？磥砩系壅媸枪降?mdash;給予了男性非凡的力量和免受生育分娩哺乳之苦的同時,，也給予了男性一點先天不足的遺憾?？吹竭@里,，身為女性是不是還有點兒安慰？盡管據(jù)估算,，X染色體上的基因僅占人類基因總量的4%左右,，但目前已知有超過300種疾病定位于X染色體上--占由單基因引起的遺傳疾病的10%左右--單基因病又可稱為經典遺傳病，呈明顯的孟德爾遺傳,，所以又稱為孟德爾疾?。ㄗⅲ篗endelian disorder）。這種“X連鎖”的疾病包括紅綠色盲,、血友病,、各種智障和杜興氏肌營養(yǎng)不良癥(生物通網站注：Duchenne muscular dystrophy)等等。
本次項目的負責人之一,，Sanger研究院的Mark Ross博士表示：“研究這些基因就可以更深入地了解疾病的進程,。不過，測序的意義不僅僅限于了解個別疾病相關基因,。我們同樣可以深入了解進化過程是如何“塑造”這一對決定我們性別以及性別差異的染色體的,。”
研究小組將人類X染色體和其它已經測序的動物的基因組序列進行比較--包括狗、大鼠,、小鼠,、雞結果發(fā)現(xiàn)人類X染色體和狗的X染色體上的基因排列基本相同，不過相比之下,，鼠類的部分X染色體片斷有重排--而且在漫長的進化過程中,，鼠類和人從其共同的祖先分化后，可憐的鼠類的X染色體上丟失了一段9百萬堿基對的片斷,，徹底和人類劃清了界限,。
最有趣的應該是人類X染色體和雞基因組之間的比較。大多數(shù)人類X染色體短臂上的基因可以在雞的1號染色體上找到,，而大多數(shù)在人類X染色體長臂上的基因則可以在雞的4號染色體上找到,。這個發(fā)現(xiàn)支持了一種觀點--即哺乳動物的XY染色體是從其祖先的一對常染色體進化而來。
第二項研究是由NIH屬下的國立綜合醫(yī)學科學研究院(注：National Institute of General Medical Sciences)資助,，專注研究X染色體上的基因的活性,。杜克(Duke)大學和賓夕法尼亞州立大學的研究人員測定了40位婦女的X染色體上471個基因的活性。令人吃驚的是，結果表明每個女性的X染色體都有獨特的基因表達模式,！
45年前研究人員就發(fā)現(xiàn)女性一對X染色體中的一條上大多數(shù)基因都被關閉--這種修飾稱為X-失活(注：X-inactivation,，)。這個機制能降低女性染色體上基因的表達,，使之與只有單個X染色體的男性達到平衡--要注意男性的另一個Y染色體基因數(shù)目僅有可憐巴巴的78個左右,，比X染色體少1000多個呢。一開始研究人員以為是整一條X染色體完全失活--或者說“沉默”,，可是上世紀80年代末期研究人員發(fā)現(xiàn)這個“沉默”的染色體的部分基因依然是活躍的,。
最新的研究進一步揭開整個X連鎖基因的詳細情況。由于這種不完全的沉默--X-inactivation,，X染色體上至少15%的基因依然在不同程度地表達蛋白,，這使得女性體內的部分蛋白水平不同程度的高于男性。而且女性之間也有不同,，一些女性還有另外10%的X連鎖基因表達,，也就是說這種兩性之間差異可以高達25%。杜克大學的Huntington Willard博士表示,，“我們現(xiàn)在知道兩性之間有最多可達25%的X染色體基因的表達模式不同,。這種表達模式的差異性可能是解釋性別差異性的潛在原因之一 --包括從普通的性別差異，到復雜的疾病的差異,。”
為了更好的了解疾病與健康,，仍然有許多工作需要繼續(xù)。在2004年10月,，國際人類基因組測序聯(lián)盟(International Human Genome Sequencing Consortium)在Nature雜志上公布了對已經完成的人類基因組序列的詳細描述,。目前已經被詳細注釋和研究的人類染色體包括第5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 19, 20, 21, 22 和 Y染色體已經被詳細注釋和分析。對其余的染色體的詳細研究即將開始,。最新的X染色體序列信息，以及此前已經完成的測序數(shù)據(jù)可以在以下公共數(shù)據(jù)庫中檢索：GenBank (http://www.ncbi.nih.gov/Genbank, NIH屬下National Center for Biotechnology Information (NCBI) ; the UCSC Genome Browser (http://www.genome.ucsc.edu, the University of California at Santa Cruz) ; the Ensembl Genome Browser (http://www.ensembl.org, the Wellcome Trust Sanger Institute 和EMBL-European Bioinformatics Institute) ; the DNA Data Bank of Japan (http://www.ddbj.nig.ac.jp/,); and EMBL-Bank (http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html, European Molecular Biology Laboratory's Nucleotide Sequence Database).
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