Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat is het mechanisme van lyonisatie en voorbeeld organisme dat onder gaat?

lyonisatie:het mechanisme van x-chromosoom inactivering

Lyonisatie, ook bekend als X-chromosoominactivering, is een proces dat optreedt bij vrouwelijke zoogdieren waar een van de twee X-chromosomen in elke cel willekeurig wordt geïnactiveerd. Dit zorgt ervoor dat vrouwen, ondanks twee X-chromosomen, niet tweemaal de hoeveelheid X-gekoppelde genen uiten in vergelijking met mannen.

Hier is een uitsplitsing van het mechanisme:

1. X-inactiveringscentrum (XIC): Het proces wordt gestart in een specifiek gebied op het X-chromosoom genaamd het X-inactiveringscentrum (XIC). Deze regio bevat het Xist-gen, een lange niet-coderende RNA-cruciaal voor inactivering.

2. Xist genexpressie: Vroeg in de ontwikkeling wordt één X -chromosoom willekeurig gekozen om geïnactiveerd te worden. Het Xist -gen op het gekozen chromosoom is ingeschakeld, terwijl het Xist -gen op het andere X -chromosoom zwijgt.

3. Xist RNA -coating: Het geactiveerde Xist -gen produceert een lang RNA -transcript dat het gehele chromosoom bedekt. Dit RNA werkt als een "mantel" die het zwijgen van genen op het chromosoom veroorzaakt.

4. Chromatine remodellering: Het Xist RNA trekt eiwitten aan die de chromatinestructuur van het chromosoom modificeren, waardoor het meer gecondenseerd en ontoegankelijk is voor transcriptiefactoren. Dit voorkomt de expressie van de meeste genen op het inactieve chromosoom.

5. Stabiele inactivering: Eenmaal geïnitieerd, wordt de inactivering gedurende de levensduur van de cel en zijn nakomelingen behouden. Dit betekent dat alle afstammelingen van een cel dezelfde X -chromosoom zullen hebben geïnactiveerd.

Voorbeeld organisme:mensen

Mensen zijn een goed voorbeeld van organismen die lyonisatie ondergaan. Bij vrouwen is een van de twee X -chromosomen in elke cel geïnactiveerd. Dit fenomeen verklaart waarom vrouwen mozaïeken zijn voor X-gekoppelde eigenschappen. Een vrouw met één X -chromosoom die een gen draagt voor een specifieke eigenschap en het andere X -chromosoom dat een ander gen voor dezelfde eigenschap draagt, brengt een of de andere eigenschap tot expressie, afhankelijk van welk X -chromosoom actief is in een bepaalde cel.

gevolgen van lyonisatie:

* Doseringscompensatie: Zorgt voor gelijke expressie van X-gekoppelde genen bij mannen en vrouwen.

* mozaicisme: Vrouwtjes zijn mozaïeken voor X-gekoppelde eigenschappen, wat betekent dat ze verschillende populaties van cellen hebben die verschillende allelen tot expressie brengen.

* ziekte -fenotypes: Kan leiden tot variabele expressie van X-gebonden ziekten, afhankelijk van welk X-chromosoom wordt geïnactiveerd.

Opmerking: Hoewel lyonisatie meestal willekeurig is, zijn er enkele uitzonderingen. In sommige gevallen kan het inactieve X -chromosoom bijvoorbeeld bij voorkeur worden afgeleid van de moeder of de vader. Dit staat bekend als "scheve X-inactivering."

Lyonisatie is een fascinerend voorbeeld van hoe complexe regulerende mechanismen werken in eukaryotische cellen om de juiste genexpressie en ontwikkeling te garanderen.