✖


Jump to content

Х-инактивация

(Перенаправлено с инактивации Х-хромосомы )
«XCI» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о римских цифрах, см. 91 (число) .

Окрас черепаховых и ситцевых кошек является видимым проявлением Х-инактивации. Черная и оранжевая аллели гена окраски меха расположены в Х-хромосоме. Для любого участка шерсти инактивация Х-хромосомы, несущей один аллель, приводит к изменению цвета шерсти другого, активного аллеля.
Процесс и возможные результаты случайной инактивации Х- хромосомы в женских эмбриональных клетках человека, подвергающихся митозу .
1. Ранняя стадия эмбриональной клетки женского пола.
2. Материнская Х-хромосома.
3.Отцовская Х-хромосома.
4. Митоз и случайное событие инактивации Х-хромосомы.
5.Отцовская хромосома случайным образом инактивируется в одной дочерней клетке, материнская хромосома инактивируется в другой.
6.Отцовская хромосома случайным образом инактивируется в обеих дочерних клетках.
7. Материнская хромосома случайным образом инактивируется в обеих дочерних клетках.
8. Три возможных исхода случайной комбинации.
Ядро женской клетки. Вверху: обе Х-хромосомы обнаружены с помощью FISH . Внизу: то же ядро, окрашенное красителем ДНК ( DAPI ). Тело Барра обозначено стрелкой, оно идентифицирует неактивный Х (Xi).
Интерфазная женская клетка фибробласта человека. [ 1 ] Стрелки указывают на половой хроматин ДНК ( DAPI ) в ядре клетки (слева) и соответствующий Х-хроматин (справа).
Слева: ядро, окрашенное ДНК (DAPI). Стрелка указывает местоположение тела Барра (Xi). Справа: гистон, связанный с ДНК. обнаружен белок-
На рисунке показаны изображения конфокальной микроскопии из комбинированного эксперимента РНК-ДНК FISH для Xist в клетках фибробластов взрослой самки мыши, демонстрирующие, что РНК Xist покрывает только одну из X-хромосом. Сигналы РНК FISH от Xist РНК показаны красным цветом, обозначая неактивную Х-хромосому (Xi). Сигналы ДНК FISH от локусов Xist показаны желтым цветом, обозначая как активные, так и неактивные Х-хромосомы (Xa, Xi). Ядро ( окрашенное DAPI ) показано синим цветом. Рисунок адаптирован из:. [ 2 ]

Х-инактивация (также называемая лионизацией , в честь английского генетика Мэри Лайон ) — это процесс, посредством которого одна из копий Х-хромосомы инактивируется у териевых самок млекопитающих . Неактивная Х-хромосома замолкает, будучи упакованной в транскрипционно неактивную структуру, называемую гетерохроматином . Поскольку почти все самки млекопитающих имеют две Х-хромосомы, Х-инактивация не позволяет им иметь в два раза больше генных продуктов Х-хромосомы , чем самцы, которые обладают только одной копией Х-хромосомы (см. «Компенсация дозировки »).

Выбор того, какая Х-хромосома будет инактивирована в конкретной эмбриональной клетке, случайен у плацентарных млекопитающих, таких как человек, но как только Х-хромосома будет инактивирована, она останется неактивной на протяжении всей жизни клетки и ее потомков в организме (ее клеточная линия ). В результате выбор инактивированной Х-хромосомы во всех клетках организма является случайным распределением, часто примерно половина клеток имеет инактивированную отцовскую Х-хромосому, а половина - инактивированную материнскую Х-хромосому; но обычно Х-инактивация неравномерно распределяется по клеточным линиям внутри одного организма ( перекошенная Х-инактивация ).

В отличие от случайной Х-инактивации у плацентарных млекопитающих, инактивация у сумчатых относится исключительно к Х-хромосоме, полученной от отца.

Механизм

[ редактировать ]

Цикл активации Х-хромосомы у грызунов

[ редактировать ]

Следующие ниже абзацы относятся только к грызунам и не отражают XI у большинства млекопитающих. Х-инактивация является частью цикла активации Х-хромосомы на протяжении всей жизни женщины. Яйцеклетка и оплодотворенная зигота первоначально используют материнские транскрипты, и весь эмбриональный геном замалчивается до активации зиготического генома . После этого все мышиные клетки подвергаются ранней импринтированной инактивации Х-хромосомы отцовского происхождения в на 4–8-клеточной стадии эмбрионах . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Внеэмбриональные ткани (которые дают начало плаценте и другим тканям, поддерживающим эмбрион) сохраняют эту раннюю импринтированную инактивацию, и, таким образом, в этих тканях активна только материнская Х-хромосома.

В ранних бластоцистах эта первоначальная импринтированная Х-инактивация обращается в клетках внутренней клеточной массы (которые дают начало эмбриону), и в этих клетках обе Х-хромосомы снова становятся активными. Затем каждая из этих клеток независимо и случайным образом инактивирует одну копию Х-хромосомы. [ 5 ] Это событие инактивации необратимо в течение всей жизни человека, за исключением зародышевой линии. В женской зародышевой линии перед входом в мейоз Х-инактивация обращена вспять, так что после мейоза все гаплоидные ооциты содержат одну активную Х-хромосому.

Обзор

[ редактировать ]

Xi . обозначает неактивную, Xa — активную Х-хромосому Х П обозначает отцовскую сторону, а X М to обозначает материнскую Х-хромосому. Когда яйцо (несущее X М ), оплодотворяется спермой (несущей Y или X П ) образуется диплоидная зигота. От зиготы через взрослую стадию до следующего поколения яйцеклеток Х-хромосома претерпевает следующие изменения:

  1. Си П Си М зигота → подвергается активации зиготического генома , что приводит к:
  2. Шах П Шах М → подвергается импринтированной (отцовской) Х-инактивации , что приводит к:
  3. Си П Шах М → подвергается Х-активации на ранней стадии бластоцисты , что приводит к:
  4. Шах П Шах М → подвергается случайной Х-инактивации в эмбриональной линии (внутренняя клеточная масса) на стадии бластоцисты, что приводит к:
  5. Си П Шах М ИЛИ Ха П Си М → подвергаются Х-реактивации в первичных половых клетках перед мейозом , что приводит к:
  6. Шах М Шах П диплоидные половые клетки в состоянии мейоза. Поскольку мейоз I завершается только овуляцией , зародышевые клетки человека существуют на этой стадии с первых недель развития до полового созревания. Завершение мейоза приводит к:
  7. Шах М И Ха П гаплоидные половые клетки (яйца).

Цикл активации X лучше всего изучен на мышах, но существует множество исследований на людях. Поскольку большая часть доказательств получена от мышей, приведенная выше схема представляет события у мышей. Здесь для ясности завершение мейоза упрощено. Шаги 1–4 можно изучать на эмбрионах, оплодотворенных in vitro, и на дифференцирующихся стволовых клетках; Х-реактивация происходит в развивающемся эмбрионе, а последующие (6–7) этапы происходят внутри женского организма, поэтому ее гораздо труднее изучать.

Тайминг
[ редактировать ]

Время каждого процесса зависит от вида, и во многих случаях точное время активно обсуждается. [Вся часть времени Х-инактивации человека в этой таблице весьма сомнительна и должна быть удалена до тех пор, пока не будет должным образом подтверждена эмпирическими данными]

Примерное время основных событий в цикле активации Х-хромосомы
Процесс Мышь Человек
1 Активация зиготического генома 2–4-клеточная стадия [ 7 ] 2–8-клеточная стадия [ 7 ]
2 Импринтированная (отцовская) Х-инактивация 4–8-клеточная стадия [ 6 ] [ 8 ] Неясно, происходит ли это у людей [ 9 ]
3 X-активация Ранняя стадия бластоцисты Ранняя стадия бластоцисты
4 Случайная Х-инактивация в эмбриональной линии (внутренняя клеточная масса) Поздняя стадия бластоцисты Поздняя стадия бластоцисты, после имплантации [ 9 ]
5 Х-реактивация в примордиальных половых клетках перед мейозом От 4-й недели развития до 14-й недели [ 10 ] [ 11 ]
Наследование статуса инактивации между поколениями клеток
[ редактировать ]

Потомки каждой клетки, инактивировавшей определенную Х-хромосому, также инактивируют эту же хромосому. Это явление, которое можно наблюдать в окраске черепаховых кошек , когда самки гетерозиготны по Х-сцепленному пигментному гену, не следует путать с мозаицизмом — термином, конкретно обозначающим различия в генотипе различных популяций клеток в тот же человек; Х-инактивация, представляющая собой эпигенетическое изменение, приводящее к другому фенотипу, не является изменением на генотипическом уровне. Таким образом, для отдельной клетки или линии инактивация является искаженной или « неслучайной », и это может привести к появлению легких симптомов у женщин-«носителей» Х-сцепленных генетических нарушений. [ 12 ]

Выбор одной активной Х-хромосомы

[ редактировать ]

Типичные женщины обладают двумя Х-хромосомами, и в любой клетке одна хромосома будет активной (обозначается как Ха), а другая — неактивной (Xi). Однако исследования людей с дополнительными копиями Х-хромосомы показывают, что в клетках с более чем двумя Х-хромосомами все еще остается только одна Ха, а все остальные Х-хромосомы инактивированы. Это указывает на то, что состоянием Х-хромосомы по умолчанию у женщин является инактивация, но одна Х-хромосома всегда выбирается так, чтобы оставаться активной.

Понятно, что инактивация Х-хромосомы представляет собой случайный процесс, происходящий примерно во время ( клетки гаструляции эпибласта , которые дадут начало эмбриону). Материнские и отцовские Х-хромосомы имеют равную вероятность инактивации. Это предполагает, что женщины будут страдать от Х-сцепленных заболеваний примерно на 50% чаще, чем мужчины (поскольку у женщин есть две Х-хромосомы, а у мужчин - только одна); однако в действительности частота этих нарушений у женщин значительно ниже. Одним из объяснений этого неравенства является то, что 12–20% [ 13 ] генов инактивированной Х-хромосомы остаются экспрессированными, что обеспечивает женщинам дополнительную защиту от дефектных генов, кодируемых Х-хромосомой. Некоторый [ ВОЗ? ] предполагают, что это несоответствие должно быть свидетельством преимущественной (неслучайной) инактивации. Преимущественная инактивация отцовской Х-хромосомы происходит как у сумчатых, так и у клеточных линий, образующих мембраны, окружающие зародыш. [ 14 ] тогда как у плацентарных млекопитающих Х-хромосома материнского или отцовского происхождения может быть инактивирована в разных клеточных линиях. [ 15 ]

Это несоответствие объясняется временным периодом инактивации Х-хромосомы. Инактивация происходит в эпибласте во время гаструляции, дающей начало зародышу. [ 16 ] Инактивация происходит на клеточном уровне, что приводит к мозаичной экспрессии, при которой участки клеток имеют неактивную материнскую Х-хромосому, в то время как другие участки имеют неактивную отцовскую Х-хромосому. Например, у женщины, гетерозиготной по гемофилии (Х-сцепленному заболеванию), около половины клеток печени функционируют правильно, чего обычно достаточно для обеспечения нормального свертывания крови. [ 17 ] [ 18 ] Случайность может привести к значительно большему количеству дисфункциональных клеток; однако такие статистические крайности маловероятны. Генетические различия в хромосоме также могут повысить вероятность инактивации одной Х-хромосомы. Кроме того, если одна Х-хромосома имеет мутацию, препятствующую ее росту или делающую ее нежизнеспособной, клетки, которые случайным образом инактивировали этот Х, будут иметь селективное преимущество перед клетками, которые случайно инактивировали нормальный аллель. Таким образом, хотя инактивация изначально носит случайный характер, клетки, которые инактивируют нормальный аллель (оставляя мутантный аллель активным), в конечном итоге разрастаются и заменяются функционально нормальными клетками, в которых почти все имеют одну и ту же активированную Х-хромосому. [ 17 ]

Предполагается, что существует аутосомно-кодируемый «блокирующий фактор», который связывается с Х-хромосомой и предотвращает ее инактивацию. [ 19 ] Модель постулирует, что существует ограничивающий блокирующий фактор, поэтому, как только доступная молекула блокирующего фактора связывается с одной Х-хромосомой, оставшиеся Х-хромосомы не защищены от инактивации. Эта модель подтверждается существованием одной Ха-хромосомы в клетках со многими Х-хромосомами и существованием двух активных Х-хромосом в клеточных линиях с удвоенным нормальным количеством аутосом. [ 20 ]

Последовательности в центре инактивации Х ( XIC ), присутствующие на Х-хромосоме, контролируют молчание Х-хромосомы. Предполагается, что гипотетический блокирующий фактор будет связываться с последовательностями внутри XIC.

Выраженность Х-сцепленных нарушений у гетерозиготных женщин

[ редактировать ]

Эффект гетерозиготности самки X проявляется в некоторых локализованных признаках, таких как уникальный рисунок шерсти ситцевой кошки . Однако может быть сложнее полностью понять проявление нелокализованных признаков у этих женщин, таких как проявление заболеваний.

Поскольку у мужчин имеется только одна копия Х-хромосомы, все экспрессируемые гены Х-хромосомы (или аллели в случае множественных вариантов форм данного гена в популяции) расположены на этой копии хромосомы. Однако женщины в первую очередь будут экспрессировать гены или аллели, расположенные в копии Х-хромосомы, которая остается активной. Учитывая ситуацию, когда один ген или несколько генов вызывают индивидуальные различия в конкретном фенотипе (т. е. вызывают вариации, наблюдаемые в популяции для этого фенотипа), у гомозиготных самок не имеет особого значения, какая копия хромосомы инактивирована, поскольку аллели на обе копии одинаковы. Однако у женщин, гетерозиготных по причинным генам, инактивация одной копии хромосомы по сравнению с другой может оказывать прямое влияние на их фенотипическую ценность. Из-за этого явления наблюдается увеличение фенотипической изменчивости у женщин, гетерозиготных по задействованному гену или генам, по сравнению с женщинами, гомозиготными по этому гену или этим генам. [ 21 ] Существует много разных способов проявления фенотипических вариаций. Во многих случаях гетерозиготные женщины могут протекать бессимптомно или иметь лишь незначительные симптомы данного заболевания, например, при Х-сцепленной адренолейкодистрофии. [ 22 ]

Дифференциации фенотипа у гетерозиготных самок способствует наличие искажения Х-инактивации. Обычно каждая Х-хромосома замолкает в половине клеток, но этот процесс искажается, когда происходит преимущественная инактивация хромосомы. Считается, что перекос происходит либо случайно, либо из-за физических характеристик хромосомы, которые могут привести к более или менее частому ее молчанию, например, из-за неблагоприятной мутации. [ 23 ] [ 24 ]

В среднем каждая Х-хромосома инактивирована в половине клеток, хотя у 5-20% женщин наблюдается перекос Х-инактивации. [ 23 ] В случаях, когда присутствует перекос, может возникнуть широкий спектр выраженности симптомов, в результате чего выраженность варьируется от незначительной до тяжелой в зависимости от доли перекоса. Крайний случай наблюдался, когда у монозиготных близнецов женского пола наблюдались крайние различия в выраженности болезни Менкеса (Х-сцепленное заболевание), что привело к смерти одного из близнецов, в то время как другой оставался бессимптомным. [ 25 ]

Считается, что перекос Х-инактивации может быть вызван проблемами в механизме, вызывающем инактивацию, или проблемами в самой хромосоме. [ 23 ] [ 24 ] Однако связь между фенотипом и искажением все еще подвергается сомнению и должна рассматриваться в каждом конкретном случае. Исследование, в котором рассматривались как симптоматические, так и бессимптомные женщины, гетерозиготные по мышечной дистрофии Дюшенна и Беккера (МДД), не выявило очевидной связи между экспрессией транскриптов и искаженной Х-инактивацией. Исследование предполагает, что оба механизма регулируются независимо, но есть и другие неизвестные факторы. [ 26 ]

Хромосомный компонент

[ редактировать ]

Центр Х-инактивации (или просто XIC) на Х-хромосоме необходим и достаточен для того, чтобы вызвать Х-инактивацию. Хромосомные транслокации , которые помещают XIC на аутосому, приводят к инактивации аутосомы, а Х-хромосомы, у которых отсутствует XIC, не инактивируются. [ 27 ] [ 28 ]

XIC содержит четыре нетранслируемых гена РНК : Xist , Tsix , Jpx и Ftx , которые участвуют в X-инактивации. XIC также содержит сайты связывания как для известных, так и для неизвестных регуляторных белков . [ 29 ]

Xist и Tsix РНК

[ редактировать ]
Основная статья: Ксист

Ген X-неактивного специфического транскрипта ( Xist ) кодирует большую некодирующую РНК , которая отвечает за специфическое молчание Х-хромосомы, с которой он транскрибируется. [ 30 ] Неактивная Х-хромосома покрыта РНК Xist. [ 31 ] тогда как Xa нет (см. Рисунок справа). Х-хромосомы, в которых отсутствует ген Xist, не могут быть инактивированы. [ 32 ] Искусственное размещение и экспрессия гена Xist на другой хромосоме приводит к молчанию этой хромосомы. [ 33 ] [ 27 ]

До инактивации обе Х-хромосомы слабо экспрессируют РНК Xist из гена Xist. Во время процесса инактивации будущий Ха перестает экспрессировать Xist, тогда как будущий Xi резко увеличивает выработку РНК Xist. В будущем Xi РНК Xist постепенно покрывает хромосому, распространяясь от XIC; [ 33 ] РНК Xist не локализуется в Xa. Замалчивание генов вдоль Xi происходит вскоре после покрытия Xist РНК.

Как и Xist, ген Tsix кодирует большую РНК, которая, как полагают, не кодирует белок. РНК Tsix транскрибируется антисмысловой по отношению к Xist, что означает, что ген Tsix перекрывается с геном Xist и транскрибируется на цепи ДНК , противоположной гену Xist. [ 28 ] Tsix – негативный регулятор Xist; Х-хромосомы, лишенные экспрессии Tsix (и, следовательно, имеющие высокий уровень транскрипции Xist), инактивируются гораздо чаще, чем нормальные хромосомы.

Как и Xist, до инактивации обе Х-хромосомы слабо экспрессируют РНК Tsix из гена Tsix. После начала X-инактивации будущий Xi перестает экспрессировать РНК Tsix (и увеличивает экспрессию Xist), тогда как Ха продолжает экспрессировать Tsix в течение нескольких дней.

Rep A представляет собой длинную некодирующую РНК, которая работает с другой длинной некодирующей РНК, Xist, для инактивации X. Rep A ингибирует функцию Tsix, антисмысла Xist, в сочетании с устранением экспрессии Xite. Он способствует метилированию региона Tsix, привлекая PRC2 и тем самым инактивируя одну из Х-хромосом. [ 29 ]

Заглушение

[ редактировать ]

Неактивная Х-хромосома не экспрессирует большинство своих генов, в отличие от активной Х-хромосомы. Это происходит из-за подавления Xi репрессивным гетерохроматином , который уплотняет ДНК Xi и предотвращает экспрессию большинства генов.

По сравнению с Xa, Xi имеет высокие уровни метилирования ДНК , низкие уровни ацетилирования гистонов , низкие уровни гистона H3 лизина-4 метилирования , а также высокие уровни метилирования гистона H3 лизина-9 и метку метилирования H3 лизина-27, которая размещается комплексом PRC2, рекрутируемым Xist , все из которых связаны с молчанием генов. [ 34 ] PRC2 регулирует в уплотнение и ремоделирование хроматина нескольких процессах, включая реакцию на повреждение ДНК . [ 35 ] Кроме того, вариант гистонов, называемый макроH2A ( H2AFY ), обнаруживается исключительно на нуклеосомах вдоль Xi. [ 36 ] [ 37 ]

Тела Барра

[ редактировать ]
Основная статья: Тело Барра

ДНК, упакованная в гетерохроматин, такой как Xi, более конденсирована, чем ДНК, упакованная в эухроматин , такой как Ха. Неактивный X образует внутри ядра дискретное тело, называемое телом Барра . [ 38 ] Тельца Барра обычно расположены на периферии ядра , поздно реплицируются в клеточном цикле и, поскольку содержат Xi, содержат модификации гетерохроматина и Xist РНК.

Экспрессированные гены на неактивной Х-хромосоме

[ редактировать ]

Часть генов Х-хромосомы избегает инактивации на Xi. Ген Xist экспрессируется на высоком уровне на Xi и не экспрессируется на Xa. [ 39 ] Многие другие гены избегают инактивации; некоторые в равной степени экспрессируются из Ха и Xi, а другие, хотя и экспрессируются из обеих хромосом, все же преимущественно экспрессируются из Ха. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] До четверти генов человека Си способны ускользнуть. [ 40 ] Исследования на мышах показывают, что в любом типе клеток от 3% до 15% генов избегают инактивации, и что идентичность ускользающих генов варьируется в зависимости от ткани. [ 41 ] [ 42 ]

Многие гены, избежавшие инактивации, присутствуют в участках Х-хромосомы, которые, в отличие от большей части Х-хромосомы, содержат гены, также присутствующие на Y-хромосоме . Эти области называются псевдоаутосомными областями, поскольку люди любого пола получат две копии каждого гена в этих областях (например, аутосомы), в отличие от большинства генов половых хромосом. Поскольку индивидуумы любого пола получат по две копии каждого гена в псевдоаутосомной области , для женщин не требуется компенсация дозы, поэтому предполагается, что эти участки ДНК развили механизмы, позволяющие избежать Х-инактивации. Гены псевдоаутосомных регионов Xi не имеют типичных модификаций Xi и мало связаны с Xist РНК.

Существование генов вдоль неактивной Х-хромосомы, которые не подавляются, объясняет дефекты у людей с аномальным количеством Х-хромосомы, такие как синдром Тернера (X0, вызванный геном SHOX). [ 43 ] ) или синдром Клайнфельтера (XXY). Теоретически Х-инактивация должна устранить различия в дозировке генов между пораженными людьми и людьми с нормальным набором хромосом. Однако у пораженных людей Х-инактивация неполная, и дозировка этих немолчащих генов будет различаться, поскольку они избегают Х-инактивации, подобно аутосомной анеуплоидии .

Точные механизмы, которые контролируют ускользание от X-инактивации, не известны, но было показано, что молчащие и ускользающие области имеют четкие метки хроматина. [ 41 ] [ 44 ] Было высказано предположение, что выход из Х-инактивации может быть опосредован экспрессией длинной некодирующей РНК (днРНК) внутри ускользающих хромосомных доменов. [ 2 ]

Использование в экспериментальной биологии

[ редактировать ]

Стэнли Майкл Гартлер использовал инактивацию Х-хромосомы, чтобы продемонстрировать клональное происхождение рака. Исследование нормальных тканей и опухолей женщин, гетерозиготных по изоферментам сцепленного с полом гена G6PD, показало, что опухолевые клетки таких людей экспрессируют только одну форму G6PD, тогда как нормальные ткани состоят из почти равной смеси клеток, экспрессирующих два разных фенотипа. Эта закономерность предполагает, что одна клетка, а не популяция, превращается в рак. [ 45 ] Однако эта закономерность оказалась неверной для многих типов рака, что позволяет предположить, что некоторые виды рака могут иметь поликлональное происхождение. [ 46 ]

Кроме того, измерение статуса метилирования (инактивации) полиморфного андрогенного рецептора человека (HUMARA), расположенного на Х-хромосоме, считается наиболее точным методом оценки клональности в биоптатах рака у женщин. [ 47 ] С помощью этого метода было исследовано большое количество опухолей, некоторые из которых, например почечно-клеточная карцинома, [ 48 ] обнаружены моноклональные, тогда как другие (например, мезотелиома) [ 49 ] ) были зарегистрированы как поликлональные.

Исследователи также исследовали использование инактивации Х-хромосомы для подавления активности аутосомных хромосом. Например, Цзян и др. вставил копию гена Xist в одну копию хромосомы 21 в стволовых клетках, полученных от человека с трисомией 21 ( синдром Дауна ). [ 50 ] Вставленный ген Xist индуцирует образование телец Барра, запускает стабильные модификации гетерохроматина и заставляет замолчать большинство генов в дополнительной копии хромосомы 21. В этих модифицированных стволовых клетках подавление генов, опосредованное Xist, по-видимому, обращает вспять некоторые дефекты, связанные с Дауном. синдром.

История

[ редактировать ]

В 1959 году Сусуму Оно показал, что две Х-хромосомы млекопитающих различны: одна похожа на аутосомы ; другой был конденсированным и гетерохроматическим. [ 51 ] Это открытие, независимо от двух групп исследователей, позволило предположить, что одна из Х-хромосом подверглась инактивации.

В 1961 году Мэри Лайон предложила случайную инактивацию одной женской Х-хромосомы, чтобы объяснить пестрый фенотип самок мышей, гетерозиготных окраски шерсти по генам . [ 52 ] Гипотеза Лиона также объяснила результаты того, что одна копия Х-хромосомы в женских клетках сильно конденсирована и что мыши с только одной копией Х-хромосомы развиваются как бесплодные самки. Это предложило [ 53 ] Эрнесту Бойтлеру , изучавшему гетерозиготных женщин на предмет дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD), выяснилось, что у таких гетерозигот существуют две популяции эритроцитов: дефицитные клетки и нормальные клетки, [ 54 ] в зависимости от того, содержит ли инактивированная Х-хромосома (в ядре клетки-предшественника эритроцитов) нормальный или дефектный аллель G6PD.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Гартлер С.М., Варадараджан К.Р., Луо П., Кэнфилд Т.К., Трейнор Дж., Франк У., Хансен Р.С. (сентябрь 2004 г.). «Нормальные модификации гистонов на неактивной Х-хромосоме в клетках синдрома ICF и Ретта: значение для белков, связывающих метил-CpG» . БМК Биология . 2:21 . дои : 10.1186/1741-7007-2-21 . ПМК   521681 . ПМИД   15377381 .
  2. ^ Перейти обратно: а б Рейниус Б., Ши С., Хэншо Л., Сандху К.С., Радомска К.Дж., Розен Г.Д., Лу Л., Кулландер К., Уильямс Р.В., Джазин Э. (ноябрь 2010 г.). «Смещенная к женщинам экспрессия длинных некодирующих РНК в доменах, которые избегают Х-инактивации у мышей» . БМК Геномика . 11 : 614. дои : 10.1186/1471-2164-11-614 . ПМК   3091755 . ПМИД   21047393 .
  3. ^ Такаги Н., Сасаки М. (август 1975 г.). «Преимущественная инактивация Х-хромосомы отцовского происхождения во внеэмбриональных мембранах мыши». Природа . 256 (5519): 640–2. Бибкод : 1975Natur.256..640T . дои : 10.1038/256640a0 . ПМИД   1152998 . S2CID   4190616 .
  4. ^ Ченг М.К., Дистече К.М. (август 2004 г.). «Молчание отцов: ранняя инактивация Х» . Биоэссе . 26 (8): 821–4. doi : 10.1002/bies.20082 . ПМИД   15273983 . [ мертвая ссылка ]
  5. ^ Перейти обратно: а б Окамото И., Отте А.П., Эллис К.Д., Рейнберг Д., Херд Э. (январь 2004 г.). «Эпигенетическая динамика импринтированной инактивации X на раннем этапе развития мышей». Наука . 303 (5658): 644–9. Бибкод : 2004Sci...303..644O . дои : 10.1126/science.1092727 . ПМИД   14671313 . S2CID   26326026 .
  6. ^ Перейти обратно: а б Дэн К., Рамшёлд Д., Рейниус Б., Сандберг Р. (январь 2014 г.). «Секвенирование одноклеточной РНК выявляет динамическую, случайную экспрессию моноаллельных генов в клетках млекопитающих». Наука . 343 (6167): 193–6. Бибкод : 2014Sci...343..193D . дои : 10.1126/science.1245316 . ПМИД   24408435 . S2CID   206552108 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Сюэ З, Хуан К, Цай С, Цай Л, Цзян Си, Фэн Ю, Лю Цз, Цзэн Ц, Ченг Л, Сунь Ю, Лю Цзюй, Хорват С, Фань Дж (август 2013 г.). «Генетические программы в ранних эмбрионах человека и мыши, выявленные с помощью секвенирования одноклеточной РНК» . Природа . 500 (7464): 593–7. Бибкод : 2013Natur.500..593X . дои : 10.1038/nature12364 . ПМЦ   4950944 . ПМИД   23892778 .
  8. ^ Боренштейн М., Сикс Л., Анселин К., Диабангуая П., Пикард С., Лю Т., Лян Дж.Б., Василев И., Галупа Р., Слуга Н., Барилло Э., Сурани А., Чен С.Дж., Херд Е. (март 2017 г.). «Xist-зависимая импринтированная инактивация X и ранние последствия ее отказа для развития» . Структурная и молекулярная биология природы . 24 (3): 226–233. дои : 10.1038/nsmb.3365 . ПМК   5337400 . ПМИД   28134930 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Дэн X, Берлетч Дж.Б., Нгуен Д.К., Дистече К.М. (июнь 2014 г.). «Регуляция Х-хромосомы: разнообразные закономерности развития, тканей и болезней» . Обзоры природы. Генетика . 15 (6): 367–78. дои : 10.1038/nrg3687 . ПМК   4117651 . ПМИД   24733023 .
  10. ^ Вертези А., Ариндрарто В., Руст М.С., Рейниус Б., Торренс-Хуанеда В., Бялецка М. и др. (май 2018 г.). «Транскриптомика одиночных клеток, специфичная для родительского гаплотипа, выявляет неполное эпигенетическое перепрограммирование в женских половых клетках человека» . Природные коммуникации . 9 (1): 1873. Бибкод : 2018NatCo...9.1873V . дои : 10.1038/s41467-018-04215-7 . ПМК   5951918 . ПМИД   29760424 .
  11. ^ Го Ф, Ян Л, Го Х, Ли Л, Ху Б, Чжао Ю и др. (июнь 2015 г.). «Транскриптом и ландшафт ДНК-метилома первичных зародышевых клеток человека» . Клетка . 161 (6): 1437–52. дои : 10.1016/j.cell.2015.05.015 . ПМИД   26046443 .
  12. ^ Пак Дж.М., Уиллард Х.Ф. (январь 1998 г.). «Инактивация Х у женщин с Х-сцепленным заболеванием». Медицинский журнал Новой Англии . 338 (5): 325–8. дои : 10.1056/NEJM199801293380611 . ПМИД   9445416 .
  13. ^ Балатон BP, Коттон AM, Браун CJ (30 декабря 2015 г.). «Вывод консенсусного статуса инактивации X-сцепленных генов на основе полногеномных исследований» . Биология половых различий . 6 (35): 35. дои : 10.1186/s13293-015-0053-7 . ПМЦ   4696107 . ПМИД   26719789 .
  14. ^ Грейвс Дж. А. (1996). «Млекопитающие, нарушающие правила: генетика сумчатых и однопроходных». Ежегодный обзор генетики . 30 : 233–60. дои : 10.1146/annurev.genet.30.1.233 . ПМИД   8982455 .
  15. ^ Лион МФ (январь 1972 г.). «Инактивация Х-хромосомы и закономерности развития у млекопитающих». Биологические обзоры Кембриджского философского общества . 47 (1): 1–35. дои : 10.1111/j.1469-185X.1972.tb00969.x . ПМИД   4554151 . S2CID   39402646 .
  16. ^ Мигеон, Б. (2010). «Инактивация Х-хромосомы в клетках человека» . Коллекция биомедицины и наук о жизни . Выступления Генри Стюарта, Ltd: 1–54 . Проверено 15 декабря 2013 г.
  17. ^ Перейти обратно: а б Гартлер С.М., Голдман М.А. (2001). «Инактивация Х-хромосомы» (PDF) . Энциклопедия наук о жизни . Издательская группа «Природа»: 1–2.
  18. ^ Конналлон Т., Clark AG (апрель 2013 г.). «Полодифференциальный отбор и эволюция стратегий инактивации X» . ПЛОС Генетика . 9 (4): e1003440. дои : 10.1371/journal.pgen.1003440 . ПМК   3630082 . ПМИД   23637618 .
  19. ^ Авнер, Филипп; Херд, Эдит (январь 2001 г.). «Инактивация Х-хромосомы: подсчет, выбор и инициация» . Обзоры природы Генетика . 2 (1): 59–67. дои : 10.1038/35047580 . ISSN   1471-0064 . ПМИД   11253071 . S2CID   5234164 .
  20. ^ Баракат Т.С., Грибнау Ю. (2010). «Инактивация Х-хромосомы и эмбриональные стволовые клетки» . В Мешорере Э., Плат К. (ред.). Клеточная биология стволовых клеток . Landes Bioscience и Springer Science+Business Media.
  21. ^ Ма Л., Хоффман Г., Кейнан А. (март 2015 г.). «X-инактивация позволяет проводить дисперсионное тестирование на X-сцепленную ассоциацию количественного признака» . БМК Геномика . 16 (1): 241. doi : 10.1186/s12864-015-1463-y . ПМК   4381508 . ПМИД   25880738 .
  22. ^ Хабекост КТ, Перейра Ф.С., Варгас Ч.Р., Коэльо Д.М., Торрес В., Осес Х.П., Портела Л.В., Щестацкий П., Феликс В.Т., Матте Ю, Торман В.Л., Жардим Л.Б. (октябрь 2015 г.). «Степень прогрессирования миелопатии у гетерозигот с Х-сцепленной адренолейкодистрофией». Метаболические заболевания головного мозга . 30 (5): 1279–84. дои : 10.1007/s11011-015-9672-2 . ПМИД   25920484 . S2CID   11375978 .
  23. ^ Перейти обратно: а б с Бельмонт JW (июнь 1996 г.). «Генетический контроль инактивации Х и процессов, приводящих к искажению Х-инактивации» . Американский журнал генетики человека . 58 (6): 1101–8. ПМК   1915050 . ПМИД   8651285 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Холле-младший, Марш Р.А., Холдкрофт А.М., Дэвис С.М., Ван Л., Чжан К., Джордан М.Б. (июль 2015 г.). «Гемофагоцитарный лимфогистиоцитоз у пациентки из-за гетерозиготной мутации XIAP и искаженной инактивации Х-хромосомы». Детская кровь и рак . 62 (7): 1288–90. дои : 10.1002/pbc.25483 . ПМИД   25801017 . S2CID   5516967 .
  25. ^ Бургемейстер А.Л., Цирн Б., Оффнер Ф., Калер С.Г., Лемм Г., Россье Э., Бюттель Х.М. (ноябрь 2015 г.). «Болезнь Менкеса с дискордантным фенотипом у монозиготных близнецов женского пола» . Американский журнал медицинской генетики. Часть А. 167А (11): 2826–9. дои : 10.1002/ajmg.a.37276 . ПМК   6475897 . ПМИД   26239182 .
  26. ^ Бриоски С, Гуаланди Ф, Скоттон С, Армароли А, Боволента М, Фальзарано М.С., Сабателли П, Селватичи Р, Д'Амико А, Пане М, Риччи Г, Сицилиано Г, Тедески С, Пини А, Верчелли Л, Де Грандис Д , Меркури Э., Бертини Э., Мерлини Л., Монгини Т., Ферлини А. (август 2012 г.). «Генетическая характеристика симптоматических женщин-носителей МДД: отсутствие связи между Х-инактивацией, балансировкой транскрипционных аллелей МДД и фенотипом» . BMC Медицинская генетика . 13:73 . дои : 10.1186/1471-2350-13-73 . ПМЦ   3459813 . ПМИД   22894145 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Ли Дж. Т., Джениш Р. (март 1997 г.). «Отдаленные цис-эффекты эктопических центров Х-инактивации на аутосомы мыши». Природа . 386 (6622): 275–9. Бибкод : 1997Natur.386..275L . дои : 10.1038/386275a0 . ПМИД   9069285 . S2CID   10899129 .
  28. ^ Перейти обратно: а б Ли Дж.Т., Давидоу Л.С., Варшавски Д. (апрель 1999 г.). «Tsix, ген, антисмысловой к Xist в центре X-инактивации». Природная генетика . 21 (4): 400–4. дои : 10.1038/7734 . ПМИД   10192391 . S2CID   30636065 .
  29. ^ Перейти обратно: а б Мерсер, Т.Р., Динджер, М.Э., Мэттик, Дж.С. (2009). Длинные некодирующие РНК: понимание функций. Обзоры природы Генетика. (10) 155–159.
  30. ^ Хоки Ю, Кимура Н, Канбаяши М, Амакава Ю, Охата Т, Сасаки Х, Садо Т (январь 2009 г.). «Проксимальный консервативный повтор в гене Xist необходим как геномный элемент для X-инактивации у мышей» . Разработка . 136 (1): 139–46. дои : 10.1242/dev.026427 . ПМИД   19036803 .
  31. ^ Нг К., Пуллирш Д., Лееб М., Вутц А. (январь 2007 г.). «Существование и порядок молчания» (обзорная статья) . Отчеты ЭМБО . 8 (1): 34–9. дои : 10.1038/sj.embor.7400871 . ПМЦ   1796754 . ПМИД   17203100 . Рисунок 1. РНК Xist включает в себя X, с которого она транскрибируется. {{cite journal}}: Внешняя ссылка в |quote= ( помощь )
  32. ^ Пенни Г.Д., Кей Г.Ф., Ширдаун С.А., Растан С., Брокдорф Н. (1996). «Требование Xist при инактивации Х-хромосомы». Природа . 379 (6561): 131–7. Бибкод : 1996Natur.379..131P . дои : 10.1038/379131a0 . ПМИД   8538762 . S2CID   4329368 .
  33. ^ Перейти обратно: а б Херцинг Л.Б., Ромер Дж.Т., Хорн Дж.М., Эшворт А. (март 1997 г.). «Xist обладает свойствами центра инактивации Х-хромосомы». Природа . 386 (6622): 272–5. Бибкод : 1997Natur.386..272H . дои : 10.1038/386272a0 . ПМИД   9069284 . S2CID   4371247 .
  34. ^ Нг К., Пуллирш Д., Лееб М., Вутц А. (январь 2007 г.). «Существование и порядок молчания» (обзорная статья) . Отчеты ЭМБО . 8 (1): 34–9. дои : 10.1038/sj.embor.7400871 . ПМЦ   1796754 . ПМИД   17203100 . Таблица 1 Особенности неактивной территории X {{cite journal}}: Внешняя ссылка в |quote= ( помощь ) – Происходит из;
    Чоу Дж.С., Йен З., Зиеше С.М., Браун С.Дж. (2005). «Замалчивание Х-хромосомы млекопитающих». Ежегодный обзор геномики и генетики человека . 6 : 69–92. дои : 10.1146/annurev.genom.6.080604.162350 . ПМИД   16124854 .
    Лукчези Дж.К., Келли В.Г., Пэннинг Б. (2005). «Ремоделирование хроматина в дозовой компенсации». Ежегодный обзор генетики . 39 : 615–51. CiteSeerX   10.1.1.328.2992 . дои : 10.1146/annurev.genet.39.073003.094210 . ПМИД   16285873 .
  35. ^ Венети З., Гкуску К.К., Элиопулос А.Г. (июль 2017 г.). «Репрессорный комплекс Polycomb 2 при геномной нестабильности и раке» . Int J Mol Sci . 18 (8): 1657. doi : 10.3390/ijms18081657 . ПМЦ   5578047 . ПМИД   28758948 .
  36. ^ Костанци С., Персон-младший (июнь 1998 г.). «Гистон макроH2A1 сконцентрирован в неактивной Х-хромосоме самок млекопитающих». Природа . 393 (6685): 599–601. Бибкод : 1998Natur.393..599C . дои : 10.1038/31275 . ПМИД   9634239 . S2CID   205001095 .
  37. ^ Костанци С., Штейн П., Уоррад Д.М., Шульц Р.М., Персон-младший (июнь 2000 г.). «Гистон макроH2A1 сконцентрирован в неактивной Х-хромосоме женских предимплантационных эмбрионов мышей» (PDF) . Разработка . 127 (11): 2283–9. дои : 10.1242/dev.127.11.2283 . ПМИД   10804171 .
  38. ^ Барр М.Л., Бертрам Э.Г. (апрель 1949 г.). «Морфологическое различие между нейронами мужского и женского пола и поведение ядрышкового сателлита во время ускоренного синтеза нуклеопротеинов». Природа . 163 (4148): 676–677. Бибкод : 1949Natur.163..676B . дои : 10.1038/163676a0 . ПМИД   18120749 . S2CID   4093883 .
  39. ^ Плат К., Млинарчик-Эванс С., Нусинов Д.А., Пэннинг Б. (2002). «Xist РНК и механизм инактивации Х-хромосомы». Ежегодный обзор генетики . 36 : 233–78. дои : 10.1146/annurev.genet.36.042902.092433 . ПМИД   12429693 .
  40. ^ Перейти обратно: а б Каррел Л., Уиллард Х.Ф. (март 2005 г.). «Профиль Х-инактивации обнаруживает значительную вариабельность экспрессии Х-связанных генов у женщин». Природа . 434 (7031): 400–4. Бибкод : 2005Natur.434..400C . дои : 10.1038/nature03479 . ПМИД   15772666 . S2CID   4358447 .
  41. ^ Перейти обратно: а б с Калабрезе Дж.М., Сан В., Сонг Л., Магфорд Дж.В., Уильямс Л., Йи Д., Стармер Дж., Мечковски П., Кроуфорд Дж.Э., Магнусон Т. (ноябрь 2012 г.). «Сайт-специфическое замалчивание регуляторных элементов как механизм инактивации X» . Клетка . 151 (5): 951–63. дои : 10.1016/j.cell.2012.10.037 . ПМК   3511858 . ПМИД   23178118 .
  42. ^ Перейти обратно: а б Ян Ф., Бабак Т., Шендуре Дж., Дистече С.М. (май 2010 г.). «Глобальное исследование возможности избежать инактивации X путем секвенирования РНК у мышей» . Геномные исследования . 20 (5): 614–22. дои : 10.1101/гр.103200.109 . ПМК   2860163 . ПМИД   20363980 .
  43. ^ «Синдром Тернера: MedlinePlus Genetics» . medlineplus.gov . Проверено 10 февраля 2023 г.
  44. ^ Берлетч Дж. Б., Ян Ф., Дистече К. М. (июнь 2010 г.). «Бегство от инактивации X у мышей и людей» . Геномная биология . 11 (6): 213. doi : 10.1186/gb-2010-11-6-213 . ПМК   2911101 . ПМИД   20573260 .
  45. ^ Линдер Д., Гартлер С.М. (октябрь 1965 г.). «Мозаицизм глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы: использование в качестве клеточного маркера при изучении лейомиомы». Наука . 150 (3692): 67–9. Бибкод : 1965Sci...150...67L . дои : 10.1126/science.150.3692.67 . ПМИД   5833538 . S2CID   33941451 .
  46. ^ Парсонс Б.Л. (2008). «Многие различные типы опухолей имеют поликлональное происхождение: доказательства и последствия» . Мутационные исследования . 659 (3): 232–47. дои : 10.1016/j.mrrev.2008.05.004 . ПМИД   18614394 .
  47. ^ Чен Г.Л., Прчал Дж.Т. (сентябрь 2007 г.). «Тестирование X-сцепленной клональности: интерпретация и ограничения» . Кровь . 110 (5): 1411–9. doi : 10.1182/blood-2006-09-018655 . ЧВК   1975831 . ПМИД   17435115 .
  48. ^ Петерссон Ф., Бранцовский Дж., Мартинек П., Коравечна М., Круслин Б., Хора М. и др. (июль 2014 г.). «Лейомиоматозная строма при почечно-клеточном раке является поликлональной и не является частью неопластического процесса». Архив Вирхова . 465 (1): 89–96. дои : 10.1007/s00428-014-1591-9 . ПМИД   24838683 . S2CID   24870232 .
  49. ^ Comertpay S, Пасторино С, Танджи М, Меззапель Р, Стрианесе О, Наполитано А, Бауманн Ф, Вайгель Т, Фридберг Дж, Шугарбейкер П, Крауш Т, Ван Е, Пауэрс А, Гаудино Г, Канодиа С, Пасс ХИ, Парсонс БЛ , Ян Х., Карбон М. (декабрь 2014 г.). «Оценка клонального происхождения злокачественной мезотелиомы» . Журнал трансляционной медицины . 12 :301. дои : 10.1186/s12967-014-0301-3 . ПМЦ   4255423 . ПМИД   25471750 .
  50. ^ Цзян Дж., Цзин Ю., Кост Г.Дж., Чан Дж.К., Колпа Х.Дж., Коттон А.М. и др. (август 2013 г.). «Перевод дозовой компенсации на трисомию 21» . Природа . 500 (7462): 296–300. Бибкод : 2013Natur.500..296J . дои : 10.1038/nature12394 . ПМЦ   3848249 . ПМИД   23863942 .
  51. ^ Оно С., Каплан В.Д., Киносита Р. (октябрь 1959 г.). «Формирование полового хроматина одной Х-хромосомой в клетках печени Rattus norvegicus». Экспериментальные исследования клеток . 18 (2): 415–8. дои : 10.1016/0014-4827(59)90031-X . ПМИД   14428474 .
  52. ^ Лион МФ (апрель 1961 г.). «Действие гена в Х-хромосоме мыши (Mus musculus L.)». Природа . 190 (4773): 372–3. Бибкод : 1961Natur.190..372L . дои : 10.1038/190372a0 . ПМИД   13764598 . S2CID   4146768 .
  53. ^ Бейтлер Э. (январь 2008 г.). «Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы: историческая перспектива» . Кровь . 111 (1): 16–24. дои : 10.1182/blood-2007-04-077412 . ПМИД   18156501 .
  54. ^ Бейтлер Э., Йе М., Фэрбенкс В.Ф. (январь 1962 г.). «Нормальная человеческая женщина как мозаика активности Х-хромосомы: исследования с использованием гена дефицита C-6-PD в качестве маркера» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 48 (1): 9–16. Бибкод : 1962ПНАС...48....9Б . дои : 10.1073/pnas.48.1.9 . ПМК   285481 . ПМИД   13868717 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=X-inactivation&oldid=1222432943"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1f823163d26b8e3d5f4994fb6cb101e1__1714937400
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1f/e1/1f823163d26b8e3d5f4994fb6cb101e1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
X-inactivation - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)