來源：生物探索 浙江大學周琦實驗室受邀在Nature Reviews Genetics雜志撰寫題為Evolution and regulation of animal sex chromosomes的綜述文章。這篇文章通過總結一系列最新周琦實驗室和其他國內國際同行的研究成果，深入探討了動物性染色體獨特的演化調控模式，為了解性別這一普遍存在的生物學現象背后復雜的多樣性產生的原因提供了詳細解讀。 此外，在性染色體的起源和演化的過程中，重組抑制是其中非常關鍵的事件。性染色體上被抑制的區域不再進行基因重組，而其抑制的程度和機制在不同物種中存在著巨大的差異，進一步了增強了性染色體系統的多樣性。 性別決定基因在物種間頻繁的顛換也是造成性染色體系統多樣性的原因之一，本文進一步討論了這一現象背后的潛在機制。之前鮮有研究將性染色體的快速演化與上游性別決定基因（即所謂的“主效性別決定基因”, master sex determining gene）在胚胎發育時期短暫的表達窗口相聯系。盡管這些基因在性別決定過程中起到了重要作用，但它們的表達往往不如下游基因那樣持久，在演化和發育過程中都轉瞬即逝。本文由此將這種機制類比于英國君主立憲制。 所謂看起來很重要的“主效性別決定基因”（例如決定人類男性的 Sry 基因），像英國女王一樣，實際上并不具備決定性的能力，只是在性腺發育過程中破壞了雌雄性腺發育之間微妙的平衡。相反，下游大量保守的涉及性腺發育途徑的基因（即發育成雌性的卵巢還是雄性的睪丸）則通過形成類似于“議會”式的模式互相對抗，這些基因才是真正決定性別分化命運的力量。通過這種類比，本文理清了性別決定過程中的復雜性和多樣性。最后，本文詳細探討了性染色體全局劑量補償效應的機制。在Y染色體失去大部分基因后，物種需要發展出新的機制來平衡劑量效應。不同物種在三維核空間內通過不同機制實現這一平衡，這進一步展示了性染色體演化的多樣性和復雜性。 本文總結了當前領域的研究進展，為理解性染色體的演化和調控提供了新的視角。
本文總結了性染色體起源和演化的經典模型，通過總結不同的“例外”事件提出對經典模型需要進一步重新認識的新模型：包括在魚類、兩棲類常見的性逆轉如何介導性染色體系統的快速替換、以及由于劇烈的染色體之間的重排如何形成類似鴨嘴獸十條性染色體復合體的特殊現象等等。正是對這些不同物種性染色體的探索，使得性染色體演化模型變得更加豐富和完善。