基因調控與表觀遺傳

X 染色體去活化(X-inactivation)

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雌性通常有兩條 X 染色體;雄性有一條 X 和一條 Y。那本會意味著雌性製造每個 X 基因的雙倍劑量——一種嚴重的失衡。細胞的解決辦法很優雅:在雌性的每一個細胞裡,兩條 X 染色體中的一條幾乎被整個關閉。X 染色體去活化就是這次關停,是細胞用來抹平劑量的辦法,讓雌性和雄性最終都大致只使用相當於一條 X 那麼多的這些基因。

準確地說,在雌性發育的早期,每個細胞隨機挑選一條 X 染色體——母方或父方——並通過表觀遺傳機制把它幾乎整條沉默掉。一種叫 Xist 的特殊 RNA 包裹住被選中的那條染色體,招募來一些記號,把它打包成緻密的、轉錄上已經死寂的異染色質,在顯微鏡下表現為一個緊湊的團塊,叫巴氏小體。這個選擇在每個細胞裡是隨機的,但隨後被永久記住:一旦某個細胞去活化了,比方說,父方的 X,它的全部後代都讓同一條 X 關著。所以雌性的身體是一幅鑲嵌圖——有些細胞片區運行母方的 X,另一些運行父方的。

X 去活化作為表觀遺傳沉默在整條染色體規模上最戲劇性的真實例子而重要,它還解釋了看得見的生物學現象。三色貓和玳瑁貓身上斑駁的花斑,正是直接來自一個毛色基因的隨機 X 去活化。它也是為什麼某些 X 連鎖疾病在雌性身上表現不均勻的原因:恰好沉默了「好的」還是「壞的」那一份 X 的細胞比例,塑造了症狀表現得有多強。

三色貓幾乎總是雌性:橙色與黑色相間的毛色片區來自隨機的 X 去活化,每一片毛都源自一個沉默了該基因某一種顏色版本的細胞。

一隻三色貓的花斑就是一張 X 去活化的地圖。

去活化並不是百分之百徹底——「沉默」的那條 X 上有少數基因會逃脫、保持活躍——這是為什麼擁有兩條 X 在生物學上並不等同於擁有一條的原因之一。

又稱
X-inactivationlyonizationBarr body formationX 染色体失活X 染色體去活化