Как многие знают, у женщин две Х-хромосомы, а у мужчин одна Х и одна Y-хромосома.
Возможно, менее известно, что женские клетки случайным образом и навсегда отключают одну из Х- хромосом во время эмбрионального развития посредством процесса, называемого инактивацией Х-хромосомы, или XCI. То, как происходит XCI, остается неясным — до сих пор.
Новое исследование, выполненное на эмбриональных стволовых клетках мыши у ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде, позволяет проследить происхождение XCI в механизме сплайсинга РНК.
Происходящий в каждой клетке человека и почти во всех человеческих генах , сплайсинг РНК копирует и вставляет генетические фрагменты, разбросанные по геному, для создания значимого или функционального генетического сообщения.
В случае XCI, исследователи обнаружили, что специальное событие сплайсинга происходит до XCI и в связи с Х-хромосомой, выбранной для инактивации, но не с другой Х-хромосомой. Это особое событие сплайсинга происходит в «Xist», гене, экспрессируемом только у женщин и неактивной Х-хромосоме.
Ученые приняли индукцию Xist в начале XCI в качестве молекулярного триггера для инициирования XCI, но как индуцируется Xist, не совсем ясно. Также неизвестно, как Xist остается подавленным до XCI. Новое исследование показывает, что до XCI Xist в значительной степени не сплайсингован и, следовательно, не функционален. При дифференцировке эмбриональных стволовых клеток Xist становится сплайсированным и, таким образом, функциональным, чтобы инициировать последующие события, индуцирующие XCI.
Результаты исследования появляются в журнале Nucleic Acids Research .
«XCI гарантирует, что женщины экспрессируют такие же дозы продуктов гена Х-хромосомы, что и мужчины», — говорит Сика Чжэн, доцент кафедры биомедицинских наук в Медицинской школе UCR, которая возглавляла исследование. «Эта инактивация также гарантирует, что, как и у мужчин, у женщин сбалансированная экспрессия между Х-хромосомой и аутосомами — хромосомами, которые не являются половыми хромосомами».
Чжэн объяснил, что XCI происходит в каждой женщине, и его регулирование влияет на то, наследует ли дочь черту от своего отца или ее матери. Он также определяет восприимчивость женщин к различным заболеваниям, таким как синдром хрупкости X и синдром Ретта.
«Механизм сплайсинга является основополагающим для понимания наследования признаков у женщин», — сказал он. «Если бы мы могли манипулировать тем, какую Х-хромосому инактивировать путем сплайсинга, мы могли бы изменить выражение самок своих генетических особенностей и их восприимчивость к болезням, не изменяя их геномы. Регулирование транскрипции Xist было в центре этой области исследований для долгое время. Наше открытие должно привлечь внимание ученых к сращиванию. »
