Тело Барра - Barr body

Ядро женской клетки околоплодных вод. Вверху: FISH обнаруживает обе территории X-хромосомы . Показан одиночный оптический срез, сделанный с помощью конфокального микроскопа . Внизу: то же ядро, окрашенное DAPI и записанное с помощью камеры CCD . Тело Барра обозначено стрелкой, оно обозначает неактивный X (Xi).
Слева: окрашенный DAPI женский фибробласт человека с тельцем Барра (стрелка). Справа: окраска гистоновым макроН2А1. Стрелка указывает на половой хроматин в ядре клетки, окрашенной DAPI, и на соответствующий участок полового хроматина при окрашивании гистоновым макроН2А1.
Тело барра, увеличенное изображение 1000x, в ядре женской ротовой эпителиальной клетки человека, окраска крезиловым фиолетовым

Барр тело (названное в честь первооткрывателя Мюррей Барр ) или Х-хроматин является неактивной Х - хромосомой в клетке с более чем одной Х - хромосомой, неактивными в визуализации процесса , называемый lyonization , у видов с XY секс-определением (включая человек). Гипотеза Лиона утверждает, что в клетках с множественными Х-хромосомами все, кроме одной, инактивируются во время эмбриогенеза млекопитающих . Это происходит на раннем этапе эмбрионального развития случайным образом у млекопитающих , за исключением сумчатых и некоторых внеэмбриональных тканей некоторых плацентарных млекопитающих, у которых Х-хромосома из сперматозоидов всегда деактивирована.

У людей с euploidy , A генотипической женщина (46, XX кариотип ) имеет одно тела Барр за соматическое ядро клетки , в то время как мужчины генотипического (46, XY) не имеют ни одного. Тело Барра можно увидеть в межфазном ядре как темную небольшую массу, контактирующую с мембраной ядра. Тельца Барра можно увидеть в нейтрофилах по краю ядра.

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 (47, XXY) одно тело Барра, а у людей с кариотипом 47, XXX - два тела Барра.

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 . 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 . Центр также, по-видимому, важен при подсчете хромосом: обеспечение случайной инактивации только при наличии двух или более Х-хромосом. Предоставление дополнительного искусственного Xic в раннем эмбриогенезе может вызвать инактивацию единственного X, обнаруженного в мужских клетках.

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. Этот сдвиг позволяет Xist начать покрывать будущую неактивную хромосому, распространяясь от Xic . При неслучайной инактивации этот выбор кажется фиксированным, и имеющиеся данные свидетельствуют о том, что наследуемый по материнской линии ген может быть импринтирован . Сообщалось о вариациях частоты Xi в зависимости от возраста, беременности, использования оральных контрацептивов, колебаний менструального цикла и новообразований.

Считается, что это составляет механизм выбора и позволяет последующим процессам установить компактное состояние тела Барра. Эти изменения включают модификации гистонов , такие как метилирование гистона H3 (т.е. H3K27me3 с помощью PRC2, который рекрутируется Xist ) и убиквитинирование гистона H2A , а также прямую модификацию самой ДНК посредством метилирования сайтов CpG . 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. Одно исследование показало, что частота телец Барра при карциноме молочной железы была значительно ниже, чем в здоровой контрольной группе, что указывает на реактивацию этих некогда инактивированных Х-хромосом.

Смотрите также

использованная литература

Ссылки на полные тексты статей даются там, где доступ бесплатный, в других случаях ссылки были связаны только с рефератом.

  1. ^ 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): 676–677. Bibcode : 1949Natur.163..676B . DOI : 10.1038 / 163676a0 . PMID  18120749 . S2CID  4093883 .
  2. ^ 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 .
  3. Перейти ↑ Lyon, MF (1961). «Действие гена в Х- хромосоме мыши ( Mus musculus L.)». Природа . 190 (4773): 372–373. Bibcode : 1961Natur.190..372L . DOI : 10.1038 / 190372a0 . PMID  13764598 . S2CID  4146768 .
  4. ^ 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 )
  5. Перейти ↑ Lee, JT (2003). «Инактивация Х-хромосомы: мультидисциплинарный подход». J.semcdb . 14 (6): 311–312. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2003.09.025 . PMID  15015737 .
  6. ^ a b c 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 .
  7. ^ Ли, JT; 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 .
  8. Рианна 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 .
  9. ^ Слышал, E .; Rougeulle, C .; Arnaud, D .; Avner, P .; Аллис, компакт-диск (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 .
  10. ^ 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 .
  11. ^ Чедвик, BP; 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 .
  12. ^ a b 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