Barr kropp - Barr body

For ikke å forveksle med polarkroppen .
Kjernen i en kvinnelig fostervanncelle. Topp: Begge X-kromosomområder blir oppdaget av FISH . Vist er en enkelt optisk seksjon laget med et konfokalt mikroskop . Nederst: Samme kjerne farget med DAPI og tatt opp med et CCD -kamera . Barr -kroppen er indikert med pilen, den identifiserer den inaktive X (Xi).
Venstre: DAPI -farget kvinnelig menneskelig fibroblast med Barr -kropp (pil). Høyre: histon -makroH2A1 -farging. Pil peker på sex-kromatin i DAPI-farget cellekjerne, og til det tilsvarende sex-kromatin-stedet i histon-makroH2A1-farging.
barr kropp, magnif. 1000x, i kjernen av kvinnelig menneskelig munn-epitelcelle, cresyl fiolett flekk

Et Barr-legeme (oppkalt etter oppdageren Murray Barr ) eller X-kromatin er et inaktivt X-kromosom i en celle med mer enn ett X-kromosom, gjort inaktivt i en prosess som kalles lyonisering , hos arter med XY-kjønnsbestemmelse (inkludert mennesker). Den Lyon hypotese angir at i celler med flere kromosomer , alle unntatt en er inaktivert i løpet av pattedyr embryogenese . Dette skjer tidlig i embryonisk utvikling tilfeldig hos pattedyr , bortsett fra hos pungdyr og i noen ekstra-embryonale vev fra noen placentapattedyr, der X-kromosomet fra sædcellen alltid er deaktivert.

Hos mennesker med euploidi har en genotypisk hunn (46, XX karyotype ) en Barr -kropp per somatisk cellekjerne , mens en genotypisk hann (46, XY) ikke har noen. Barr -kroppen kan sees i interfase -kjernen som en mørkfarget liten masse i kontakt med kjernemembranen. Barr -kropper kan sees i nøytrofiler ved kanten av kjernen.

Hos mennesker med mer enn ett X -kromosom er antallet Barr -legemer som er synlige ved interfase alltid ett færre enn det totale antallet X -kromosomer. For eksempel har mennesker med Klinefelter syndrom (47, XXY) en enkelt Barr -kropp, og personer med en 47, XXX karyotype har to Barr -kropper.

Mekanisme

Noen med to X -kromosomer (som de fleste menneskelige hunner) har bare én Barr -kropp per somatisk celle , mens noen med ett X -kromosom (som de fleste mennesker) ikke har noen.

Mammalian X-kromosominaktivering initieres fra X-inaktiveringssenteret eller Xic , vanligvis funnet i nærheten av sentromeren . Senteret inneholder tolv gener , hvorav syv koder for proteiner , fem for ikke -oversatte RNA , hvorav bare to er kjent for å spille en aktiv rolle i X -inaktiveringsprosessen , Xist og Tsix . Senteret ser også ut til å være viktig for kromosomtelling: å sikre at tilfeldig inaktivering bare finner sted når to eller flere X-kromosomer er tilstede. Tilveiebringelse av en ekstra kunstig Xic i tidlig embryogenese kan indusere inaktivering av den eneste X som finnes i mannlige celler.

Rollene til Xist og Tsix ser ut til å være antagonistiske. Tapet av Tsix -uttrykk på det fremtidige inaktive X -kromosomet resulterer i en økning i nivåene av Xist rundt Xic . I mellomtiden opprettholdes de aktive X Tsix -nivåene i fremtiden ; dermed forblir nivåene av Xist lave. Dette skiftet gjør at Xist kan begynne å belegge det fremtidige inaktive kromosomet og spre seg fra Xic . Ved ikke-tilfeldig inaktivering ser dette valget ut til å være løst, og nåværende bevis tyder på at det genetisk nedarvede genet kan være påtrykt . Variasjoner i Xi -frekvens er rapportert med alder, graviditet, bruk av orale prevensjonsmidler, svingninger i menstruasjonssyklusen og neoplasi.

Det antas at dette utgjør valgmekanismen, og tillater nedstrøms prosesser å etablere den kompakte tilstanden til Barr -kroppen. Disse endringene inkluderer histonmodifikasjoner , for eksempel histon H3 -metylering (dvs. H3K27me3 ved PRC2 som rekrutteres av Xist ) og histon H2A ubiquitinering , samt direkte modifikasjon av selve DNAet , via metylering av CpG -steder . Disse endringene hjelper til med å inaktivere genuttrykk på det inaktive X-kromosomet og til å føre til komprimering for å danne Barr-kroppen.

Reaktivering av en Barr -kropp er også mulig, og har blitt sett hos brystkreftpasienter. En studie viste at hyppigheten av Barr -kropper i brystkarsinom var signifikant lavere enn hos friske kontroller, noe som indikerer reaktivering av disse en gang inaktiverte X -kromosomene.

Se også

Referanser

Lenker til fulltekstartikler er gitt der tilgangen er gratis, i andre tilfeller har bare abstraktet blitt koblet.

  1. ^ Barr, ML; Bertram, EG (1949). "Et morfologisk skille mellom nevroner hos mann og kvinne, og oppførselen til den nukleolære satellitten under akselerert nukleoproteinsyntese". Natur . 163 (4148): 676–677. Bibcode : 1949Natur.163..676B . doi : 10.1038/163676a0 . PMID  18120749 . S2CID  4093883 .
  2. ^ a b Lyon, MF (2003). "Lyon og LINE -hypotesen". Seminarer i celle- og utviklingsbiologi . 14 (6): 313–318. doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.015 . PMID  15015738 .
  3. ^ Lyon, MF (1961). " Genhandling i X -kromosomet til musen ( Mus musculus L.)". Natur . 190 (4773): 372–373. Bibcode : 1961Natur.190..372L . doi : 10.1038/190372a0 . PMID  13764598 . S2CID  4146768 .
  4. ^ a b Brown, CJ, Robinson, WP, (1997), XIST Expression and X-Chromosome Inactivation in Human Preimplantation Embryos Am. J. Hum. Genet. 61, 5–8 ( PDF i full tekst )
  5. ^ Lee, JT (2003). "X-kromosominaktivering: en tverrfaglig tilnærming". J.semcdb . 14 (6): 311–312. doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.025 . PMID  15015737 .
  6. ^ a b c Rougeulle, C .; Avner, P. (2003). "Kontroll av X-inaktivering hos pattedyr: hva holder senteret?". Seminarer i celle- og utviklingsbiologi . 14 (6): 331–340. doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.014 . PMID  15015740 .
  7. ^ Lee, JT; Davidow, LS; Warshawsky, D. (1999). "Tisx, et gen antisense til Xist ved X-inaktiveringssenteret". Nat. Genet . 21 (4): 400–404. doi : 10.1038/7734 . PMID  10192391 . S2CID  30636065 .
  8. ^ Sharma, Deepti (10. januar 2018). "Å dechifrere Barr -kroppens rolle i malignitet" . Sultan Qaboos University Medical Journal . 17 (4): 389–397. doi : 10.18295/squmj.2017.17.04.003 . PMC  5766293 . PMID  29372079 .
  9. ^ Hørt, E .; Rougeulle, C .; Arnaud, D .; Avner, P .; Allis, CD (2001). "Metylering av Histone H3 på Lys-9 er et tidlig merke på X-kromosomet under X inaktivering" . 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). "Sperre genuttrykk etter XIST: opprettholde fakulativt heterokromatin på det inaktive X.". Seminarer i celle- og utviklingsbiologi . 14 (6): 359–367. doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.016 . PMID  15015743 .
  12. ^ a b Natekar, Prashant E .; DeSouza, Fatima M. (2008). "Reaktivering av inaktivt X -kromosom i bukkal flekk av karsinom i brystet" . Indian Journal of Human Genetics . 14 (1): 7–8. doi : 10.4103/0971-6866.42320 . ISSN  0971-6866 . PMC  2840782 . PMID  20300284 .

Videre lesning