基因调控与表观遗传
X 染色体失活(X-inactivation)
/ EX KROH-muh-some in-ak-tih-VAY-shun /
雌性通常有两条 X 染色体;雄性有一条 X 和一条 Y。那本会意味着雌性制造每个 X 基因的双倍剂量——一种严重的失衡。细胞的解决办法很优雅:在雌性的每一个细胞里,两条 X 染色体中的一条几乎被整个关闭。X 染色体失活就是这次关停,是细胞用来抹平剂量的办法,让雌性和雄性最终都大致只使用相当于一条 X 那么多的这些基因。
准确地说,在雌性发育的早期,每个细胞随机挑选一条 X 染色体——母方或父方——并通过表观遗传机制把它几乎整条沉默掉。一种叫 Xist 的特殊 RNA 包裹住被选中的那条染色体,招募来一些记号,把它打包成致密的、转录上已经死寂的异染色质,在显微镜下表现为一个紧凑的团块,叫巴氏小体。这个选择在每个细胞里是随机的,但随后被永久记住:一旦某个细胞失活了,比方说,父方的 X,它的全部后代都让同一条 X 关着。所以雌性的身体是一幅镶嵌图——有些细胞片区运行母方的 X,另一些运行父方的。
X 失活作为表观遗传沉默在整条染色体规模上最戏剧性的真实例子而重要,它还解释了看得见的生物学现象。三色猫和玳瑁猫身上斑驳的花斑,正是直接来自一个毛色基因的随机 X 失活。它也是为什么某些 X 连锁疾病在雌性身上表现不均匀的原因:恰好沉默了“好的”还是“坏的”那一份 X 的细胞比例,塑造了症状表现得有多强。
三色猫几乎总是雌性:橙色与黑色相间的毛色片区来自随机的 X 失活,每一片毛都源自一个沉默了该基因某一种颜色版本的细胞。
一只三色猫的花斑就是一张 X 失活的地图。
失活并不是百分之百彻底——“沉默”的那条 X 上有少数基因会逃脱、保持活跃——这是为什么拥有两条 X 在生物学上并不等同于拥有一条的原因之一。
又称
另见