EMBL的研究人员首次表明，在细胞内的蛋白质中添加糖对于胚胎发育和关闭体内基因组中完全有害的部分至关重要。
小鼠受精卵的免疫荧光染色为OGT酶（红色）和DNA（蓝色）。来源：Sara Formichetti/EMBL
蛋白质修饰是细胞存活的关键，因为它们确保了它们在健康系统中应该做的事情。
一种重要的修饰包括向蛋白质中加入糖分子，这一过程被称为糖基化。先前的研究表明，这种修饰对于基本细胞功能的动态调节是必需的，比如细胞的生命周期，甚至细胞如何分解糖来产生能量（一个被称为糖酵解的过程）。
只有一种酶能够将糖附着在细胞内的蛋白质上，它被称为OGT （O-GlcNAc转移酶）。哺乳动物OGT基因位于X染色体上，已知它对早期发育至关重要。然而，到目前为止，还不可能澄清是否需要它的存在或它的催化活性。
罗马EMBL的Mathieu Boulard小组的研究人员决定通过创建一系列OGT催化活性水平逐渐降低的小鼠模型来克服这个问题。他们观察到，较少的OGT活性与对胚胎发育的更严重影响之间存在明显的相关性。他们的研究结果表明，OGT发挥了重要的催化作用，而且不仅仅是潜在的结构特性使其对细胞功能很重要。
轻度OGT突变的胚胎存活了下来，但表现出轻微的发育迟缓，尤其是在雄性中。科学家们解释说，这种差异是由于突变女性在某些组织中由于X染色体失活（XCI）的逃逸机制而产生的更高水平的OGT。
XCI发生在雌性哺乳动物细胞中，其中X染色体的一个拷贝随机失活。这确保了雌性激活与只有一条X染色体的雄性相同水平的X连锁基因。
然而，OGT的不寻常之处在于男性和女性表达的水平不同。在雌性中，OGT在形成胎盘的胚胎外组织中逃脱XCI，导致这些组织中OGT的剂量加倍。先前的研究发现，雌性小鼠胎盘中两倍剂量的OGT是雌性小鼠胚胎对母体压力的抵抗力高于其雄性幼崽的原因。
“我们已经证明，胚胎发育需要OGT活动，”Boulard小组的前博士、目前在巴黎巴斯德研究所（Institut Pasteur）担任博士后的Sara Formichetti说。“即使分子机制仍有待了解，我们的数据可能是重要的：O-GlcNAc是细胞内唯一通过OGT附着在蛋白质上的糖，它对环境中营养物质的可用性很敏感。”我们的假设是，O-GlcNAc可能作为连接外部信号来控制发育和生长的中介，作为一种环境适应形式。”
在人类中，OGT突变与X染色体相关的智力残疾（称为XLID）有关，这是一种主要影响男性的神经发育综合征，其异质症状包括智力下降、出生体重低、身材矮小、流口水、语言技能受损以及经常出现脑和身体解剖异常。
“值得注意的是，在女性胎盘中也观察到双倍剂量的OGT。因此，OGT可能是女性和男性胚胎在妊娠期对代谢综合征的不同易感性的原因。”Boulard说。
