Барр тела (названный в честь первооткрывателя Мюррей Барр ) [1] является неактивным Х - хромосома в клетке с более чем одной Х - хромосомы, [2] оказывается неактивным в процессе , называемом lyonization , у видов с XY секс-определения (включая человека) . Гипотеза Лиона утверждает, что в клетках с множественными Х-хромосомами все, кроме одной, инактивируются во время эмбриогенеза млекопитающих . [3] Это происходит на раннем этапе эмбрионального развития случайным образом у млекопитающих , [4] за исключением сумчатых.и в некоторых экстраэмбриональных тканях некоторых плацентарных млекопитающих, у которых Х-хромосома из сперматозоидов всегда деактивирована. [5]
[Неактивную Х-хромосому можно увидеть в интерфазном ядре как темную небольшую массу, контактирующую с мембраной ядра, известную как тельца Барра или Х-хроматин. ]
У людей с более чем одной Х-хромосомой количество телец Барра, видимых в интерфазе , всегда на единицу меньше, чем общее количество Х-хромосом. Например, у людей с синдромом Клайнфельтера ( кариотип 47, XXY ) одно тело Барра, а у людей с кариотипом 47, XXX - два тела Барра. Тельца Барра можно увидеть в ядрах нейтрофилов , на краю ядра в женских соматических клетках между делениями.
Механизм
Кто - то с двумя Х - хромосомами (например, большинство человеческих женщин) имеет только один тельце Барру за соматическую клетку , в то время как кто - то с одной Х - хромосомой (например, большинство людей мужского пола) не имеет.
Инактивация Х-хромосомы млекопитающих инициируется центром инактивации Х-хромосомы или Xic , обычно находящимся рядом с центромерой . [6] Центр содержит двенадцать генов , семь из которых кодируют белки , пять - нетранслируемые РНК , из которых только два, как известно, играют активную роль в процессе инактивации X, Xist и Tsix . [6] Центр также играет важную роль в подсчете хромосом: гарантирует, что случайная инактивация происходит только при наличии двух или более Х-хромосом. Предоставление дополнительного искусственного Xic в раннем эмбриогенезе может вызвать инактивацию единственного X, обнаруженного в мужских клетках. [6]
Роли Xist и Tsix кажутся антагонистическими. Потеря экспрессии Tsix на будущей неактивной Х-хромосоме приводит к увеличению уровней Xist вокруг Xic . Между тем, на будущее сохраняются активные уровни X Tsix ; таким образом, уровни Xist остаются низкими. [7] Этот сдвиг позволяет Xist начать покрывать будущую неактивную хромосому, распространяясь от Xic . [2] При неслучайной инактивации этот выбор кажется фиксированным, и имеющиеся данные свидетельствуют о том, что наследуемый по материнской линии ген может быть импринтирован . [4] Сообщалось о вариациях частоты Xi в зависимости от возраста, беременности, использования оральных контрацептивов, колебаний менструального цикла и новообразований. [8]
Считается, что это составляет механизм выбора и позволяет последующим процессам установить компактное состояние тела Барра. Эти изменения включают в себя гистонов модификации, такие как гистона Н3 метилирование (т.е. H3K27me3 по PRC2 , который принят на работу Xist ) [9] и гистона H2A убиквитинирование , [10] , а также непосредственное модификацию ДНК сама по себе, с помощью метилирования сайтов CpG . [11] Эти изменения помогают инактивировать экспрессию генов на неактивной Х-хромосоме и вызвать ее уплотнение с образованием тела Барра.
Также возможна реактивация тельца Барра, что наблюдали у пациентов с раком груди. [12] Одно исследование показало, что частота телец Барра при карциноме груди была значительно ниже, чем в здоровой контрольной группе, что указывает на реактивацию этих некогда инактивированных Х-хромосом. [12]
Смотрите также
- X-инактивация
- Система определения пола
- Деметилирование
- Ацетилирование
- Xist
- Цикс (ген)
Рекомендации
Ссылки на полные тексты статей даются там, где доступ бесплатный, в других случаях ссылки даются только на аннотации.
- ^ Барр, ML; Бертрам, EG (1949). «Морфологическое различие между нейронами мужского и женского пола и поведение ядерных сателлитов во время ускоренного синтеза нуклеопротеинов». Природа . 163 (4148): 676–7. Bibcode : 1949Natur.163..676B . DOI : 10.1038 / 163676a0 . PMID 18120749 . S2CID 4093883 .
- ^ а б Лион, MF (2003). «Лион и гипотеза ЛИНИИ». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 14 (6): 313–318. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2003.09.015 . PMID 15015738 .
- ^ Лион, MF (1961). «Действие гена в Х- хромосоме мыши ( Mus musculus L.)». Природа . 190 (4773): 372–3. Bibcode : 1961Natur.190..372L . DOI : 10.1038 / 190372a0 . PMID 13764598 . S2CID 4146768 .
- ^ а б Браун, С.Дж., Робинсон, В.П., (1997), Экспрессия XIST и инактивация Х-хромосомы в доимплантационных эмбрионах человека Am. J. Hum. Genet. 61, 5-8 ( Полный текст PDF )
- ^ Ли, JT (2003). «Инактивация Х-хромосомы: мультидисциплинарный подход». J.semcdb . 14 (6): 311–312. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2003.09.025 . PMID 15015737 .
- ^ а б в Rougeulle, C .; Авнер, П. (2003). «Контроль инактивации X у млекопитающих: что держит центр?». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 14 (6): 331–340. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2003.09.014 . PMID 15015740 .
- ^ Ли, Джей Ти; Davidow, LS; Варшавский, Д. (1999). «Tisx, антисмысловой ген по отношению к Xist в центре инактивации X». Nat. Genet . 21 (4): 400–404. DOI : 10,1038 / 7734 . PMID 10192391 . S2CID 30636065 .
- ^ Шарма, Дипти (10 января 2018 г.). «Расшифровка роли тела Барра в злокачественных новообразованиях» . Медицинский журнал Университета Султана Кабуса . 17 (4): 389–397. DOI : 10.18295 / squmj.2017.17.04.003 . PMC 5766293 . PMID 29372079 .
- ^ Heard, E .; Rougeulle, C .; Arnaud, D .; Авнер, П .; Аллис, CD (2001). «Метилирование гистона H3 по Lys-9 является ранней меткой на X-хромосоме во время X-инактивации». Cell . 107 (6): 727–738. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (01) 00598-0 . PMID 11747809 . S2CID 10124177 .
- ^ de Napoles, M .; Mermoud, JE; Wakao, R .; Тан, Ю.А.; Endoh, M .; Appanah, R .; Нестерова, ТБ; Silva, J .; Отте, AP; Vidal, M .; Koseki, H .; Брокдорф, Н. (2004). «Белки группы Polycomb Ring1A / B связывают убиквитилирование гистона H2A с наследственным генным молчанием и инактивацией X». Dev. Cell . 7 (5): 663–676. DOI : 10.1016 / j.devcel.2004.10.005 . PMID 15525528 .
- ^ Чедвик, ВР; Уиллард, HF (2003). «Запрет экспрессии гена после XIST: сохранение факультативного гетерохроматина на неактивном X.». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 14 (6): 359–367. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2003.09.016 . PMID 15015743 .
- ^ а б Natekar, Prashant E .; ДеСуза, Фатима М. (2008). «Реактивация неактивной Х-хромосомы в буккальном мазке рака груди» . Индийский журнал генетики человека . 14 (1): 7–8. DOI : 10.4103 / 0971-6866.42320 . ISSN 0971-6866 . PMC 2840782 . PMID 20300284 .
дальнейшее чтение
- Alberts, B .; Johnson, A .; Lewis, J .; Raff, M .; Робертс, К .; Уолтер, П. (2002). Молекулярная биология клетки, четвертое издание . Наука о гирляндах. С. 428–429. ISBN 978-0-8153-4072-0. (Интернет-версия, свободный доступ)
- Терпенни и Эллард: Элементы медицинской генетики Эмери 13E ( http://www.studentconsult.com/content/default.cfm?ISBN=9780702029172&ID=HC006029 )