Inaktywacja chromosomu X

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Lionizacja)
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Jednym z najlepiej znanych skutków inaktywacji chromosomu X jest ubarwienie typu "kaliko" występujące u samic kota. Allele genu determinującego kolor sierści leżą na chromosomie X, z których jeden ulega losowej inaktywacji we wczesnych etapach rozwoju zarodka.
Obraz spod mikroskopu konfokalnego przedstawiający fibroblast samicy myszy. Kolorem żółtym oznaczono sekwencje genu XIST leżące na obu chromosomach X. Transkrypcja tego genu zachodzi tylko na chromosomie X, który ma ulec inaktywacji (Xi). Zostaje on opłaszczony przez transkrypty Xist, oznaczone kolorem czerwonym[1].

Inaktywacja chromosomu X, lionizacjainaktywacja jednego z dwóch chromosomów X zachodząca w komórkach samic ssaków. Proces ten wyrównuje poziom ekspresji genów położonych na chromosomie X u osobników męskich i żeńskich (samce ssaków mają jeden chromosom X)[2]. Inaktywacja chromosomu X zachodzi zasadniczo raz[a] w danej komórce zarodka, na określonym, wczesnym etapie embriogenezy i chromosom ten jest przekazywany dalej w stanie nieaktywnym komórkom potomnym (dziedziczenie mitotyczne)[3]. U ssaków łożyskowych inaktywacja chromosomu X ma charakter losowy, natomiast u torbaczy inaktywacji zawsze ulega chromosom X pochodzący od ojca[4].

Skondensowany chromosom jest widoczny w komórkach jako tzw. chromatyna płciowa, zwana ciałkiem Barra[5], leżąca na obrzeżu jądra komórkowego.

W przypadku osobników z nadmierną liczbą chromosomów X (osoby z trisomią chromosomu X o kariotypie 47, XXX oraz z zespołem Klinefeltera o kariotypie 48, XXXY i 49, XXXXY) inaktywacji ulegają wszystkie dodatkowe chromosomy X (aktywny pozostaje tylko jeden chromosom)[6].

Hipoteza inaktywacji chromosomu X została po raz pierwszy sformułowana w 1961 przez angielską genetyk Mary Lyon[7]. Obecnie znana jest jako "prawo Lyon" - stąd też pochodzi określenie "lionizacja".

Mechanizm[edytuj | edytuj kod]

Kluczową rolę w inaktywacji chromosomu X odgrywają długie niekodujące RNA Xist oraz Tsix. Sekwencje kodujące Xist oraz Tsix leżą na chromosomie X naprzeciwko siebie na komplementarnych niciach, tak że blokują nawzajem swoją transkrypcję. Na chromosomie X, który ma ulec inaktywacji zachodzi ekspresja Xist, który "opłaszcza" chromosom, co wywołuje szereg procesów prowadzących do kondensacji opłaszczonego chromosomu X w nieaktywną transkrypcyjnie heterochromatynę. Na chromosomie, który nie ulega inaktywacji zachodzi ekspresja Tsix[8].

Uwagi

  1. U myszy proces inaktywacji chromosomu X zachodzi dwukrotnie w ciągu rozwoju zarodkowego. W stadium 2-4 komórkowego zarodka zachodzi inaktywacja chromosomu X pochodzenia ojcowskiego. W stadium blastocysty w komórkach, z których rozwinie się przyszły płód następuje ponowna aktywacja inaktywowanego wcześniej chromosomu X oraz ponowna inaktywacja jednego z dwóch chromosomów, tym razem o charakterze losowym.

Przypisy

  1. B. Reinius, C. Shi, L. Hengshuo, KS. Sandhu i inni. Female-biased expression of long non-coding RNAs in domains that escape X-inactivation in mouse.. „BMC Genomics”. 11, s. 614, 2010. doi:10.1186/1471-2164-11-614. PMID 21047393. 
  2. X-chromosome inactivation - Genetics Home Reference (ang.)
  3. TS. Barakat, J. Gribnau. X chromosome inactivation in the cycle of life.. „Development”. 139 (12), s. 2085-9, Jun 2012. doi:10.1242/dev.069328. PMID 22619385. 
  4. T. Sado, T. Sakaguchi. Species-specific differences in X chromosome inactivation in mammals.. „Reproduction”. 146 (4), s. R131-9, Oct 2013. doi:10.1530/REP-13-0173. PMID 23847260. 
  5. X Inactivation - Unit 11, Biology of Sex and Gender - Online Textbook (Anneberg Learner)
  6. NR. Tartaglia, S. Howell, A. Sutherland, R. Wilson i inni. A review of trisomy X (47,XXX).. „Orphanet J Rare Dis”. 5, s. 8, 2010. doi:10.1186/1750-1172-5-8. PMID 20459843. 
  7. Mary F. Lyon. Gene action in the X-chromosome of the mouse (Mus musculus L.).. „Nature”. 190, s. 372-3, Apr 1961. PMID 13764598. 
  8. X Chromosome: X Inactivation - Ahn, J. & Lee, J. (2008) Nature Education 1(1):24