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バー小体（発見者のマレー・バーにちなんで名付けられた）[1]またはX染色体は、不活性なX染色体である。XY性決定を持つ種（人間を含む）では 、女性は通常2つのX染色体を持ち、 [2] 1つはリヨン化と呼ばれるプロセスで不活性になる。染色体分離のエラーによって、男性と女性の個体に余分なX染色体が生じることもある。リヨン仮説は、複数のX染色体を持つ細胞では、1つを除いてすべてが哺乳類の胚発生の初期に不活性化されると述べている。[3] [4]不活性化されるX染色体はランダムに選択されるが、有袋類と一部の胎盤哺乳類の胚外組織では、精子のX染色体は常に不活性化される。[5]
正倍数性のヒトでは、遺伝子型女性（46、XX核型）は体細胞核ごとに 1 つのバー小体を持ちますが、遺伝子型男性（46、XY）はバー小体を 1 つも持ちません。バー小体は、核膜に接する暗く染色された小さな塊として間期核で確認できます。バー小体は、核の縁にある 好中球で確認できます。
複数の X 染色体を持つヒトの場合、間期に見られるバー小体の数は、常に X 染色体の総数より 1 つ少なくなります。たとえば、クラインフェルター症候群(47, XXY) の人はバー小体を 1 つ持っており、47, XXX核型の人はバー小体を 2 つ持っています。
機構
2 つの X 染色体を持つ人 (ほとんどの人間の女性など)は、体細胞1 つにつきバー小体を 1 つしか持ちませんが、1 つの X 染色体を持つ人 (ほとんどの人間の男性など) はバー小体をまったく持ちません。
哺乳類のX染色体の不活性化は、通常セントロメア付近にあるX不活性化センター（Xic）から始まる。[6]センターには12の遺伝子が含まれており、そのうち7つはタンパク質を、5つは非翻訳RNAをコードするが、そのうちX不活性化プロセスで積極的な役割を果たすことが知られているのはXistとTsixの2つだけである。[6]センターは染色体のカウントにも重要であるようで、ランダムな不活性化は2つ以上のX染色体が存在する場合にのみ起こるようにする。初期胚発生時に人工的にXicを追加すると、雄細胞にある単一のXの不活性化を誘導することができる。[6]
XistとTsixの役割は拮抗しているようです。将来不活性となる X 染色体上のTsix発現の喪失は、Xic周辺のXistレベルの上昇をもたらします。一方、将来活性となる X 染色体上のTsixレベルは維持されるため、 Xistレベルは低いままです。[7]このシフトにより、Xist は将来不活性となる染色体を覆い始め、 Xicから広がります。[2]非ランダムな不活性化では、この選択は固定されているようで、現在の証拠は、母親から受け継いだ遺伝子が刷り込まれている可能性があることを示唆しています。[3] Xi 頻度の変動は、年齢、妊娠、経口避妊薬の使用、月経周期の変動、腫瘍形成によって報告されています。[8]
これが選択メカニズムを構成し、下流のプロセスがバー小体のコンパクト状態を確立することを可能にすると考えられています。これらの変化には、ヒストンH3メチル化（つまり、XistによってリクルートされるPRC2によるH3K27me3）[9]やヒストンH2Aユビキチン化[10]などのヒストン修飾、およびCpG部位のメチル化を介したDNA自体の直接修飾が含まれます。 [ 11 ]これらの変化は、不活性X染色体上の遺伝子発現を不活性化し、バー小体を形成するためにそのコンパクト化をもたらすのに役立ちます。
バー小体の再活性化も起こり得、乳がん患者で確認されている。[12]ある研究では、乳がん患者におけるバー小体の頻度は健康な対照群よりも有意に低く、かつて不活性化されていたX染色体が再活性化していることを示している。[12]
参照
参考文献
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- ^ Barr, ML; Bertram, EG (1949). 「男性と女性のニューロンの形態的差異、および加速核タンパク質合成中の核小体衛星の挙動」。Nature . 163 ( 4148): 676–677. Bibcode :1949Natur.163..676B. doi :10.1038/163676a0. PMID 18120749. S2CID 4093883.
- ^ ab Lyon, MF (2003). 「LyonとLINE仮説」.細胞と発生生物学セミナー. 14 (6): 313–318. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.015. PMID 15015738.
- ^ ab Brown, CJ, Robinson, WP, (1997), XIST 発現とヒト着床前胚における X 染色体不活性化Am. J. Hum. Genet. 61, 5–8 (全文 PDF)
- ^ Lyon, MF (1961). 「 マウス（Mus musculus L.）のX染色体における遺伝子作用」. Nature . 190 (4773): 372–373. Bibcode :1961Natur.190..372L. doi :10.1038/190372a0. PMID 13764598. S2CID 4146768.
- ^ Lee, JT (2003). 「X染色体の不活性化：多分野にわたるアプローチ」.細胞と発生生物学のセミナー. 14 (6): 311–312. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.025. PMID 15015737.
- ^ abc Rougeulle, C.; Avner, P. (2003). 「哺乳類におけるX染色体不活性化の制御：中心には何があるか？」細胞と発生生物学セミナー. 14 (6): 331–340. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.014. PMID 15015740.
- ^ Lee, JT; Davidow, LS; Warshawsky, D. (1999). 「Tisx、X不活性化センターにおけるXistのアンチセンス遺伝子」Nat. Genet . 21 (4): 400–404. doi :10.1038/7734. PMID 10192391. S2CID 30636065.
- ^ シャルマ、ディープティ (2018 年 1 月 10 日)。 「悪性腫瘍におけるバー小体の役割の解読」。スルタン・カブース大学医学ジャーナル。17 (4): 389–397。土井：10.18295/squmj.2017.17.04.003。PMC 5766293。PMID 29372079。
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- ^ ab Natekar, Prashant E.; DeSouza, Fatima M. (2008). 「乳がんの頬粘膜スメアにおける不活性X染色体の再活性化」Indian Journal of Human Genetics . 14 (1): 7–8. doi : 10.4103/0971-6866.42320 . ISSN 0971-6866. PMC 2840782. PMID 20300284 .
さらに読む
- Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. (2002). 細胞の分子生物学、第 4 版。Garland Science。pp. 428–429。ISBN 978-0-8153-4072-0。（ウェブ版、無料アクセス）
- Turnpenny & Ellard: Emery's Elements of Medical Genetics 13E (http://www.studentconsult.com/content/default.cfm?ISBN=9780702029172&ID=HC006029 2020-04-13 にWayback Machineでアーカイブ)