Инактивация X-хромосомы
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/32/Tortie-flame.jpg/250px-Tortie-flame.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f5/Sd4hi-unten-crop.jpg/250px-Sd4hi-unten-crop.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/BarrBodyBMC_Biology2-21-Fig1clip293px.jpg/250px-BarrBodyBMC_Biology2-21-Fig1clip293px.jpg)
Инактивация X-хромосомы (англ. X-inactivation, lyonization) — эпигенетический процесс, в результате которого во время раннего эмбрионального развития одна из двух копий X-хромосом, представленных в клетках самок млекопитающих, становится транскрипционно молчащей. ДНК неактивной X-хромосомы при этом формирует факультативный гетерохроматин.
Инактивация X-хромосомы происходит в клетках самок млекопитающих для того, чтобы с двух копий X-хромосом не образовывалось вдвое больше продуктов соответствующих генов, чем у самцов млекопитающих. Такой процесс называется дозовой компенсацией генов. У плацентарных выбор X-хромосомы, которая будет инактивирована, случаен (что показано для клеток мышей и человека). Инактивированная X-хромосома будет оставаться неактивной во всех последующих дочерних клетках, образующихся в результате деления.
История
В
Механизм
На стадии двух или четырёхклеточного
Показано, что нормальным состоянием для X-хромосомы в клетках млекопитающих является инактивированное состояние, так как в организмах или клетках, содержащих более, чем две X-хромосомы, активной является лишь одна, в то время как остальные X-хромосомы неактивны. Показано наличие на X-хромосомах участка центр инактивации X-хромосомы — XIC (от англ. X inactivation center). Наличие центра инактивации необходимо и достаточно для инактивации X-хромосомы. Транслокация участка хромосомы, содержащего XIC на аутосому, приводит к инактивации соответствующей аутосомы, в то время как X-хромосомы, не имеющие XIC, остаются активными.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Dosage_compensation-ru.jpg/700px-Dosage_compensation-ru.jpg)
Участок XIC содержит два гена некодирующих РНК, которые не транслируются в белок — Xist и Tsix, принимающие участие в инактивации X-хромосомы. Также XIC содержит сайты связывания соответствующих регуляторных белков.
Некодирующие РНК Xist и Tsix
Xist представляет собой ген, кодирующий молекулу длинной некодирующей РНК, который опосредует специфическую инактивацию той X-хромосомы, с которой он был транскрибирован.[8] Неактивная X-хромосома покрыта РНК, транскрибированной с гена Xist,[9] активная X-хромосома такой РНК не покрыта. Ген Xist экспрессируется только с неактивной X-хромосомы, хромосомы, не содержащие ген Xist, не могут быть инактивированы.[10] Искусственное перемещение гена Xist на другие хромосомы и его экспрессия, приводит к инактивации других хромосом.[11][12]
До момента инактивации обе X-хромосомы слабо экспрессируют РНКовый продукт гена Xist, в ходе процесса инактивации экспрессия Xist на активной хромосоме снижается, а на инактивированной — увеличивается. Продукт гена Xist постепенно покрывает инактивированную хромосому, начиная от участка XIC;
Tsix представляет собой длинную молекулу РНК, не кодирующую белок. Транскрипт Tsix является антисмысловым к транскрипту гена Xist, то есть транскрибируется с противоположной цепи ДНК того же гена.[13] Tsix является негативным регулятором Xist; X-хромосомы, не экспрессирующие Tsix и имеющие поэтому повышенный уровень экспрессии Xist, инактивированы намного чаще, чем обычные хромосомы.
Как и в случае с геном Xist, перед инактивацией обе X-хромосомы слабо экспрессируют РНК гена Tsix с соответствующего гена. После начала инактивации X-хромосомы будущая инактивированная хромосома прекращает экспрессировать РНК Tsix, в то время как активная хромосома продолжает экспрессировать Tsix ещё несколько дней.
Тельце Барра
Тельцем Барра называют X-хромосому, ДНК которой находится в состоянии гетерохроматина.[14] Тельце Барра содержит продукт гена Xist, обычно располагается на периферии ядра, ДНК тельца Барра поздно реплицируется.
Примечания
- doi:10.1186/1741-7007-2-21. Архивировано 25 мая 2011 года. — Figure 1 Архивная копия от 8 августа 2010 на Wayback Machine
- .
- 17 февраля 2021 года.
- ↑ Beutler E., Yeh M., Fairbanks V. F. The normal human female as a mosaic of X-chromosome activity: Studies using the gene for G-6-PD-deficiency as a marker (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1962. — January (vol. 48). — P. 9—16. — PMID 13868717. — PMC 285481.
- 6 августа 2010 года.
- . (недоступная ссылка)
- .
- 26 июня 2009 года.
- ».
- .
- ↑ .
- .
- doi:10.1038/7734. Архивировано6 августа 2010 года.
- doi:10.1038/163676a0.
Литература
- Шевченко А. И., Захарова И. С., Закиян С. М. Эволюционный путь процесса инактивации X-хромосомы у млекопитающих // Acta Naturae. — 2013. — Т. 5, № 2. — С. 40—54. (недоступная ссылка)
- Huynh K. D., Lee J. T. X-chromosome inactivation: a hypothesis linking ontogeny and phylogeny (англ.) // Nature Rev Genet : journal. — 2005. — Vol. 9, no. 5. — P. 41—8. — .
- X-inactivation as a possible cause for autoimmunity
- Goto T., Monk M. Regulation of X-chromosome inactivation in development in mice and humans (англ.) // Microbiology and Molecular Biology Reviews[англ.] : journal. — American Society for Microbiology[англ.], 1998. — 1 June (vol. 62, no. 2). — P. 362—378. — PMID 9618446.
- Lyon M. The Lyon and the LINE hypothesis (англ.) // .
- Ng K., Pullirsch D., Leeb M., Wutz A. Xist and the order of silencing (англ.) // .