Ugrás a tartalomhoz

Genetika és genomika

Falus András, László Valéria, Tóth Sára, Oberfrank Ferenc, Pap Erna, Dr. Szalai Csaba (2014)

Typotex Kiadó

Az X-kromoszóma inaktivációja

Az X-kromoszóma inaktivációja

A testi sejtekben majdnem minden autoszomális génnek mind az apai, mind pedig az anyai kópiája expresszálódik. Tehát ezek termékei kétszeres dózisban vannak jelen. Kivételt csak az ún. imprintált gének képeznek (ld. 4. fejezet). Ugyanakkor az X nemi kromoszóma által kódolt gének expressziójára hatással van, hogy férfiban vagy nőben fordul-e elő az X-kromoszóma, illetve az a tény, hogy az X- és Y-kromoszómák génjeinek nincs homológjuk a PAR génjeit kivéve. Így az X-kromoszomális gének nőkben kétszer akkora dózisban íródnának át, mint férfiban. Ezt a dóziskompenzációnak nevezett jelenség akadályozza meg. A 4. fejezetben leírt X-kromoszóma-inaktiváció miatt a nők-ben funkcionális mozaicizmus jön létre. Erre a legismertebb példát a kalikó (vagy a teknőctarka) macskák szolgáltatják. Csak a nőstény macskák tarkák – fekete és vörös foltosak. A foltok mérete és megoszlása attól függ, hogy hol, mennyi sejt tartalmazza a fekete színt, illetve a vörös színt kódoló X-et inaktív formában. Míg a szomatikus sejtekre a random X-inaktiváció jellemző, addig az extraembrionális képletekben (placenta) egy imprintált, azaz az X-kromoszóma eredetétől (apai vagy anyai) függő X-inaktiváció fordul elő. A placentában mindig az apai X inaktív.

Az inaktív X-kromoszóma interfázisban kimutatható. A magmembránhoz tapadva egy Barr-testnek nevezett, erősen festődő ún. ivari kromatinrögöt eredményez a hám-sejtek magjában. A neutrofil granulociták karéjozott sejtmagjának dobverő alakú függe-léke az inaktív X, a Barr-test egy sajátos megjelenési formája. A Barr-test kimutatása gyors, fénymikroszkópos vizsgálata egyszerű, ezért korábban, pl. sportversenyeken gyors nemmeghatározási = szexálási módszerként alkalmazták.

Kezdetben úgy vélték, hogy az érintett X-kromoszóma teljes egésze inaktív, de ma már tudjuk, hogy a PAR-régiók sohasem inaktiválódnak! Sőt, a PAR génjein kívül is találtak olyan, X-kromoszómás géneket, amelyek nem inaktiválódnak, ezek egy része funkcionális, tehát átíródó homológgal bír az Y-kromoszómán, míg más részük csak nem funkcionáló pszeudogénnel bír az Y-on (ilyen a szteroid-szulfatáz STS génje vagy a Kallman-szindrómáért felelős anosmin gén).

Más fajokban, ahol ugyancsak előfordul a heteromorf szexkromoszóma, a dózis-kompenzációnak más mechanizmusai léteznek. Drosophilában a hím X-kromoszómája kétszer olyan aktív, mint a nőstényé. Ekkor 1:1 arány helyett 2:2 alakul ki. Az is lehet-séges, hogy nőstényekben mindkét X csak fele olyan aktív, mint a hím egy X-e, tehát 1/2+1/2 : 1 = 1:1 a végső arány.

Az X-kromoszóma inaktiválódásának egy érdekes lehetőségét jelenti az ún. X-kancsal (skewed) X-inaktiváció. Ez azt jelenti, hogy bizonyos szövetekben mindig csak az egyik – mondjuk mindig csak az apai – X-kromoszóma inaktiválódik. Ennek messzeható következményei lehetnek. Pl. egyes autoimmun betegségek kialakulását (pl. SLE), s nőkben észlelt nagyobb gyakoriságát azzal is próbálják magyarázni, hogy a csecsemőmirigyben az ott megérő T-limfociták csak az egyik féle aktív X-kromoszóma által kódolt antigént tolerálják, a másikat nem. Így mindazon sejteket/szöveteket, ahol a másik X-kromoszóma aktív, idegennek tekintik, s ellenük immunválaszt generálnak, ami a betegség tüneteinek megjelenéséhez vezet. Természetesen ez nem lehet kizárólagos oka az autoimmun betegségeknek, hiszen így pl. nem magyarázható a betegség eltérő életkorokban való jelentkezése.

Hasznos webhelyek:

www.hemophilia.org

www.mda.org

Strachan and Read (2004) Human Molecular Genetics (2nd edition, Garland) www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=books