stringtranslate.com

тело Барра

Ядро клетки женской амниотической жидкости. Вверху: обе территории X-хромосомы обнаружены с помощью FISH . Показан один оптический срез, сделанный с помощью конфокального микроскопа . Внизу: то же ядро, окрашенное DAPI и записанное с помощью ПЗС-камеры . Тельца Барра обозначены стрелкой, они идентифицируют неактивную X (Xi).
Слева: женский фибробласт человека, окрашенный DAPI , с тельцем Барра (стрелка). Справа: окрашивание гистоном macroH2A1. Стрелка указывает на половой хроматин в ядре клетки, окрашенном DAPI, и на соответствующий участок полового хроматина в окрашивании гистоном macroH2A1.

Тельца Барра (названные в честь первооткрывателя Мюррея Барра ) [1] или X-хроматин — это неактивная X-хромосома . У видов с XY-определением пола (включая людей) самки обычно имеют две X-хромосомы, [2] и одна из них становится неактивной в процессе, называемом лионизацией . Ошибки в разделении хромосом также могут приводить к появлению у самцов и самок дополнительных X-хромосом. Гипотеза Лиона гласит, что в клетках с несколькими X-хромосомами все, кроме одной, инактивируются на ранних стадиях эмбрионального развития млекопитающих . [3] [4] X-хромосомы, которые становятся инактивированными, выбираются случайным образом, за исключением сумчатых и некоторых внеэмбриональных тканей некоторых плацентарных млекопитающих, у которых X-хромосома из спермы всегда деактивирована. [5]

У людей с эуплоидией генотипическая женщина ( кариотип 46, XX ) имеет одно тельце Барра на ядро ​​соматической клетки , тогда как генотипический мужчина (46, XY) не имеет ни одного. Тельца Барра можно увидеть в интерфазном ядре как темную окрашенную небольшую массу , контактирующую с мембраной ядра. Тельца Барра можно увидеть в нейтрофилах на краю ядра.

У людей с более чем одной X-хромосомой число телец Барра, видимых в интерфазе, всегда на одно меньше общего числа X-хромосом. Например, у людей с синдромом Клайнфельтера (47, XXY) есть одно тело Барра, а у людей с кариотипом 47, XXX — два тельца Барра.

Механизм

У человека с двумя Х-хромосомами (как у большинства женщин ) есть только одно тельце Барра на соматическую клетку , в то время как у человека с одной Х-хромосомой (как у большинства мужчин) их нет.

Инактивация X-хромосомы млекопитающих инициируется из центра инактивации X или Xic , который обычно находится около центромеры . [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, по-видимому, важен для подсчета хромосом: он гарантирует, что случайная инактивация происходит только при наличии двух или более X-хромосом. Предоставление дополнительного искусственного Xic на раннем эмбриогенезе может вызвать инактивацию единственной X, обнаруженной в мужских клетках. [6]

Роли Xist и Tsix , по-видимому, антагонистичны. Потеря экспрессии Tsix на будущей неактивной X-хромосоме приводит к повышению уровня Xist вокруг Xic . Между тем, на будущей активной X уровни Tsix сохраняются; 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, по-видимому, фиксирован, и текущие данные свидетельствуют о том, что унаследованный от матери ген может быть импринтирован . [3] Сообщалось о колебаниях частоты Xi с возрастом, беременностью, использованием оральных контрацептивов, колебаниями менструального цикла и неоплазией. [8]

Считается, что это составляет механизм выбора и позволяет последующим процессам устанавливать компактное состояние тельца Барра. Эти изменения включают модификации гистонов , такие как метилирование гистона H3 (т. е. H3K27me3 PRC2 , который рекрутируется Xist ) [9] и убиквитинирование гистона H2A , [10], а также прямую модификацию самой ДНК через метилирование сайтов CpG . [11] Эти изменения помогают инактивировать экспрессию генов на неактивной X-хромосоме и вызвать ее уплотнение для формирования тельца Барра.

Реактивация тельца Барра также возможна и была замечена у пациентов с раком груди. [12] Одно исследование показало, что частота телец Барра в карциноме груди была значительно ниже, чем у здоровых лиц, что указывает на реактивацию этих когда-то инактивированных Х-хромосом. [12]

Смотрите также

Ссылки

Ссылки на полные тексты статей предоставляются там, где доступ бесплатный, в остальных случаях приводится только ссылка на аннотацию.

  1. ^ Барр, ML; Бертрам, EG (1949). «Морфологическое различие между нейронами мужского и женского пола и поведение ядрышкового спутника во время ускоренного синтеза нуклеопротеина». Nature . 163 (4148): 676–677. Bibcode :1949Natur.163..676B. doi :10.1038/163676a0. PMID  18120749. S2CID  4093883.
  2. ^ ab Lyon, MF (2003). «Лайон и гипотеза LINE». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . 14 (6): 313–318. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.015. PMID  15015738.
  3. ^ ab Brown, CJ, Robinson, WP, (1997), Экспрессия XIST и инактивация X-хромосомы в человеческих предимплантационных эмбрионах Am. J. Hum. Genet. 61, 5–8 (полный текст PDF)
  4. ^ Lyon, MF (1961). «Действие гена в X -хромосоме мыши ( Mus musculus L.)». Nature . 190 (4773): 372–373. Bibcode : 1961Natur.190..372L. doi : 10.1038/190372a0. PMID  13764598. S2CID  4146768.
  5. ^ Ли, Дж. Т. (2003). «Инактивация Х-хромосомы: многопрофильный подход». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . 14 (6): 311–312. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.025. PMID  15015737.
  6. ^ abc Rougeulle, C.; Avner, P. (2003). «Контроль инактивации X-хромосомы у млекопитающих: что удерживает центр?». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . 14 (6): 331–340. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.014. PMID  15015740.
  7. ^ Ли, Дж. Т.; Дэвидоу, Л. С.; Варшавски, Д. (1999). «Tisx, ген, антисмысловой к Xist в центре инактивации X». Nat. Genet . 21 (4): 400–404. doi :10.1038/7734. PMID  10192391. S2CID  30636065.
  8. ↑ Шарма, Дипти (10 января 2018 г.). «Расшифровка роли тельца Барра в злокачественных новообразованиях». Медицинский журнал Университета Султана Кабуса . 17 (4): 389–397. дои : 10.18295/squmj.2017.17.04.003. ПМК 5766293 . ПМИД  29372079. 
  9. ^ Heard, E.; Rougeulle, C.; Arnaud, D.; Avner, P.; Allis, CD (2001). «Метилирование гистона H3 в 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.
  10. ^ de Napoles, M.; Mermoud, JE; Wakao, R.; Tang, YA; Endoh, M.; Appanah, R.; Nesterova, TB; Silva, J.; Otte, AP; Vidal, M.; Koseki, H.; Brockdorff, N. (2004). "Polycomb Group Proteins Ring1A/B Link Ubiquitylation of Histone H2A to Heritable Gene Silencing and X Inactivation". Dev. Cell . 7 (5): 663–676. doi : 10.1016/j.devcel.2004.10.005 . PMID  15525528.
  11. ^ Chadwick, BP; Willard, HF (2003). «Запрет экспрессии генов после XIST: поддержание факулятивного гетерохроматина на неактивной X». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . 14 (6): 359–367. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.016. PMID  15015743.
  12. ^ ab Natekar, Prashant E.; DeSouza, Fatima M. (2008). «Реактивация неактивной X-хромосомы в буккальном мазке карциномы молочной железы». Indian Journal of Human Genetics . 14 (1): 7–8. doi : 10.4103/0971-6866.42320 . ISSN  0971-6866. PMC 2840782. PMID  20300284 . 

Дальнейшее чтение