la X-inactivación (también llamado el lyonization ) es un proceso por cuál de las dos copias del cromosoma X presente en los mamíferos femeninos se hace inactivo. El cromosoma de X inactivo es silenciado empaquetando en la heterocromatina represiva . la X-inactivación ocurre de modo que la hembra, con dos cromosomas de X, no tenga dos veces tantos productos del gene del cromosoma de X como el varón, que poseen solamente una sola copia del cromosoma de X (véase la remuneración de la dosificación). La opción cuyo el cromosoma de X será hecho inactivo es al azar en los mamíferos placentarios tal como ratones y seres humanos pero una vez un cromosoma de X se hace inactivo le seguirá siendo inactiva a través del curso de la vida de la célula. Desemejante de la X-inactivación al azar en mamíferos placentarios, la inactivación en los marsupiales se aplica exclusivamente al cromosoma de X paternal derivado.

Historia

En el 1959 Susumu Ohno demostró que los dos X-cromosomas de mamíferos eran diferentes: uno apareció como los autosomes; el otro era condensado y heterochromatic (Ohno S, Kaplan WD, Kinosita R: Formación de la cromatina de sexo por un solo X-cromosoma en células de hígado del norvegicus del rattus. 18:415 del Res de la célula del Exp - 418, 1959). Esto que encuentra sugerida que uno de los X-cromosomas experimentó la inactivación independiente a dos grupos de investigadores. El Maria Lyon propuso que la inactivación al azar de un cromosoma de la hembra X en el 1961 para explicar el fenotipo abigarrado femenino heterozigótico de los ratones para los genes del color de la capa la hipótesis de Lyon del también explicara los resultados que una copia del cromosoma de X en células femeninas fue condensada alto, y que los ratones con solamente una copia del cromosoma de X desarrollado como hembras fértiles. Ernesto Beutler, estudiando a mujeres heterozigóticas para la deficiencia de G6PD propuso independiente que había dos poblaciones del glóbulo rojo de eritrocitos en tales heterocigotos, células deficientes y células normales (Beutler E, Yeh M, Fairbanks VF: La hembra humana normal como mosaico de la actividad del X-cromosoma: Estudios usar el gene para la deficiencia de G-6-PD como marcador. 48:9 nacional de Proc Acad Sci los E.

Mecanismo

Sincronización

Todas las células del ratón experimentan un temprano, inactivación impresa del cromosoma de X paternal-derivado en dos-célula o los embriones de la etapa de la cuatro-célula el que los tejidos extraembriónicos (que dan lugar a la placenta y a otros tejidos que apoyan el embrión) conservan esta inactivación impresa temprana, y solamente el cromosoma de X maternal que son así activos en estos tejidos.

En el temprano Blastocyst, esta inicial, la X-inactivación impresa se invierte en las células de la masa interna de la célula (que dan lugar al embrión), y en estas células ambos cromosomas de X llegan a ser activos otra vez. Cada uno de estas células entonces hace inactivo independiente y aleatoriamente una copia del cromosoma de X. Este acontecimiento de la inactivación es irreversible durante el curso de la vida de la célula, tan todos los descendientes de una célula que hizo inactivo un cromosoma de X particular también haga inactivo que el mismo cromosoma. Esto lleva al mosaicism si una hembra es el heterozigótico para un gene X-ligado, que se puede observar en la coloración de los gatos de calicó

la X-inactivación se invierte en el femenino Germline, de modo que todos los huevos contengan un cromosoma de X activo.

Selección de cromosomas de X activos

Las hembras normales poseen dos cromosomas de X, y en cualquier célula dada un cromosoma será activo (señalado como XA) y uno será inactivo (XI). Sin embargo, los estudios de individuos con las copias adicionales del cromosoma de X demuestran que en células con más de dos cromosomas de X todavía hay solamente una XA, y se hacen inactivo todos los cromosomas de X restantes. Esto indica que el estado de defecto del cromosoma de X en hembras es inactivación, pero un cromosoma de X se selecciona siempre para seguir siendo activo.

Se presume que hay un “elemento de bloqueo autosomally-codificado” que ata al cromosoma de X y previene su inactivación. El modelo postula que está limitando elemento de bloqueo, así que una vez que la molécula disponible del elemento de bloqueo ata a un cromosoma de X los cromosomas de X restantes no se protegen contra la inactivación. Este modelo es apoyado por la existencia de una sola XA en células con muchos cromosomas de X y por la existencia de dos cromosomas de X activos en variedades de células con dos veces el número normal de autosomes.

Las secuencias en la inactivación de centro ( XIC ) del X, presente en el cromosoma de X, controlan silenciar del cromosoma de X. El elemento de bloqueo hipotético se predice para atar a las secuencias dentro del XIC.

Componente cromosómico

El centro de la X-inactivación (XIC) en el cromosoma de X es necesario y suficiente para causar la X-inactivación. Los desplazamientos cromosómicos que que colocan el XIC en un Autosome llevan a la inactivación del autosome, y a los cromosomas de X que carecen el XIC no se hacen inactivo.

El XIC contiene dos genes, Xist y Tsix traducidos non- del ARN del, que están implicados en la X-inactivación. El XIC también contiene los puntos de enlace para las proteínas reguladoras sabido y desconocido

Xist y Tsix RNAs

El gene de Xist codifica un ARN grande que no se crea para codificar una proteína . El ARN de Xist es el determinante principal de la X-inactivación. El cromosoma de X inactivo es cubierto por Xist RNA, mientras que no es la XA. El gene de Xist es el único gene que es expresado del XI pero no de la XA. Los cromosomas X que carecen el gene de Xist no pueden ser hechos inactivo. Artificial la colocación y la expresión del gene de Xist en otro cromosoma lleva a silenciar de ese cromosoma.

Antes de la inactivación, ambos cromosomas de X expresan débil el ARN de Xist del gene de Xist. Durante el proceso de la inactivación, el futuro XA deja de expresar Xist, mientras que el XI futuro aumenta dramáticamente la producción del ARN de Xist. En el XI futuro, el ARN de Xist cubre progresivamente el cromosoma, separándose hacia fuera del XIC; el ARN de Xist no localiza a la XA. El silenciar de los genes a lo largo del XI ocurre pronto después de cubrir de Xist RNA.

Como Xist, el gene de Tsix codifica un ARN grande que no se crea para codificar una proteína. El ARN de Tsix es el transcrito antisentido a Xist, significando que el gene de Tsix traslapa el gene de Xist y es transcrito en el filamento opuesto de la DNA del gene de Xist. Tsix es un regulador negativo de Xist; Los cromosomas X que carecen la expresión de Tsix (y así que tienen niveles de la transcripción de Xist) se hacen inactivo mucho más con frecuencia de los cromosomas normales.

Como Xist, antes de la inactivación, ambos cromosomas de X expresan débil el ARN de Tsix del gene de Tsix. Sobre el inicio de la X-inactivación, el XI futuro deja de expresar el ARN de Tsix (y aumenta la expresión de Xist), mientras que la XA continúa expresando Tsix por varios días.

El silenciar

El cromosoma de X inactivo no expresa a mayoría de sus genes, desemejante del cromosoma de X activo. Esto es debido a silenciar de el XI por la heterocromatina represiva, que cubre la DNA XI y previene la expresión de la mayoría de los genes.

Comparado a la XA, el XI tiene niveles de la metilación de la DNA, de los niveles bajos de la acetilación de la histona, de los niveles bajos de la metilación de la histona H3 lysine-4, y de los niveles de la metilación de la histona H3 lysine-9, que se asocian a silenciar del gene. Además, una variante de la histona llamada el MacroH2A se encuentra exclusivamente en el Nucleosomes a lo largo del XI.

Cuerpos de Barr

considera también:

l cuerpo de Barr

La DNA embalada en heterocromatina, tal como el XI, es condensada que la DNA embalada en el Euchromatin, tal como la XA. El X inactivo forma un cuerpo discreto dentro del núcleo llamado un cuerpo de Barr. El cuerpo de Barr está situado en la periferia del núcleo, es último replegando dentro del ciclo celular, y, mientras que contiene el XI, contiene generalmente modificaciones de la heterocromatina y el ARN de Xist.

Genes expresados en el cromosoma de X inactivo

Una fracción de los genes a lo largo de la inactivación del escape del cromosoma de X en el XI. El gene de Xist se expresa en los niveles en el XI y no se expresa en la XA. Otros genes se expresan igualmente de la XA y de XI; los ratones contienen pocos genes que escapen silenciar mientras que hasta un cuarto del cromosoma de X humano los genes se expresan del XI. Muchos de estos genes ocurren en racimos.

Muchos de los genes que escapan la inactivación están presentes a lo largo de las regiones del cromosoma de X que, desemejante de la mayoría del cromosoma de X, contienen los genes también presentes en el cromosoma de Y . Estas regiones se llaman las regiones pseudoautosomal, pues los individuos de cualquier sexo recibirán dos copias de cada gene en estas regiones (como un Autosome ), desemejante de la mayoría de genes a lo largo de los cromosomas de sexo. Puesto que los individuos de cualquier sexo recibirán dos copias de cada gene en una región de Pseudoautosomal, no hay remuneración de la dosificación necesaria para las hembras, así que se postula que estas regiones de DNA han desarrollado mecanismos para escapar la X-inactivación. Los genes de las regiones pseudoautosomal de el XI no tienen las modificaciones típicas de el XI y no tuvieron poco ARN de Xist limitado.

La existencia de los genes a lo largo del X inactivo que no se silencian explica los defectos en seres humanos con los números anormales del cromosoma de X, tales como síndrome (X0) de Turner o síndrome (XXY) de Klinefelter. Teóricamente, la X-inactivación debe eliminar las diferencias en la dosificación del gene entre los individuos afectados y los individuos con un cromosoma normal complementan, pero en individuos afectados que la dosificación de éstos no-silenció genes diferenciará como escapan la X-inactivación.

Ver también

sistema de la Sexo-determinación
Remuneración de la dosificación
Cuerpo de Barr
Heterocromatina
Epigenetics
Gato de la concha

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Zenithic

Mike Libby

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