12.16: X- تعطيل

يحتوي كروموسوم X البشري على أكثر من عشرة أضعاف عدد الجينات الموجودة في الكروموسوم Y. نظراً لأن الذكور لديهم كروموسوم X واحد فقط ، وللإناث اثنين ، فقد يتوقع المرء أن تنتج الإناث ضعف عدد البروتينات ، مع نتائج غير مرغوب فيها.

بدلاً من ذلك ، لتجنب هذه المشكلة المحتملة ، تعمل خلايا الثدييات الأنثوية على تعطيل جميع الجينات تقريباً في أحد كروموسومات X الخاصة بها أثناء التطور الجنيني المبكر. في الغلاف النووي المحيط بنواة الخلية ، يتكثف كروموسوم X المعطل في كرة صغيرة كثيفة تسمى جسم بار. في هذه الحالة ، معظم الجينات المرتبطة بـ X لا يمكن الوصول إليها للنسخ.

في الثدييات المشيمية ، يتم تحديد كروموسوم X المعطل _ من الأم أو الأب _ بشكل عشوائي (الجرابيات ، مع ذلك ، تعطل بشكل مفضل كروموسوم X من الأب). يعد تعطيل X في خلية واحدة أيضاً مستقلاً عن تعطيل X في الخلايا الأخرى. وهكذا ، فإن حوالي نصف الخلايا الجنينية تعطل نسخة X من الأم ؛ النصف المتبقي يعطل النسخة الأبوية ، وينتج فسيفساء. عندما تتكاثر هذه الخلايا ، فإنها تنتج خلايا لها نفس كروموسوم X غير نشط. والجدير بالذكر أن أجسام بار يتم إعادة تنشيطها في الخلايا داخل المبايض والتي تتحول إلى بويضات.

يعلل تعطيل X مظهر أنثى قطط ذبل السلحفاة و كاليكو. هذه القطط متغايرة الزيجوت لجين مع أليلات للفراء الأسود والفراء البرتقالي الموجود على كروموسوم إكس. تنتج معاطفهم المرقطة عن تعطيل عشوائي لأليلات الفراء السوداء والبرتقالية في مجموعات من الخلايا (تحتوي قطط كاليكو أيضاً على بقع بيضاء من الفراء ناتجة عن كروموسوم مختلف). على الرغم من وجود ذكور قطط ذبل السلحفاة و كاليكو ، إلا أنها تمتلك كروموسوم X إضافي وتكون عقيمة بشكل عام.

يقلل تعطيل X من شدة الحالات التي تسببها كروموسومات X الإضافية. يشكل الذكور المصابون بمتلازمة كلاينفيلتر أجسام بار لتعطيل كروموسوم X الإضافي لديهم. تشكل الإناث المصابات بمتلازمة تريبل إكس أجسام بار إضافية لكروموسوم أو الكروموسومات X الزائدة.

في الكائنات الحية التي تمتلك نسخًا متعددة من الكروموسوم نفسه،مثل الإناث اللاتي لديهن كروموسومات X،يجب أن تحدث عملية التعويض الوراثي أثناء التطور المبكر. إن تعطيل الكروموسوم إكس أو XCI،هو العملية التي يتم فيها إسكات أحد الكروموسومات في الخلية بشكل عشوائي لمنع الإفراط في التعبير عن الجينات نفسها. يتم تكثيف الكروموسوم المعطل في هيكل مضغوط،جسم بار،لا يمكن الوصول إليه للنسخ.

بالقرب من منتصف كل كروموسوم إكس توجد منطقة تسمى مركز تعطيل إكس،والتي تحتوي على تسلسلين تكميليين للحمض النووي الريبي غير المشفر،يسمى إكسيست و تسيكس،إلى جانب تسلسلات تنظيمية أخرى. يتم بدء تشغيل XCI بواسطة المنشطات التي تعمل على تعزيز النسخ إكسيست على الكروموسوم الذي سيتم تعطيله. تغلف جزيئات الحمض النووي الريبي الناتجة كروموسوم إكسيست،الذي ينتج منه.

يتبع هذه الخطوة مجموعة معقدة من الأحداث التي تشمل تجنيد شركاء البروتين،وإعادة تشكيل الحمض النووي،وإنتاج الجسم البار. يتم نسخ تسيكس في اتجاه معاكس إلى إكسيست من كروموسوم نشط،ويعمل على قمع نشاط إكسيست عن طريق الربط التكميلي. الكروموسوم المعطل في شكل جسم بار يكون مستقرًا للغاية خلال حياة الكائن الحي وينتقل خلال كل انقسام للخلايا الانقسامية.

على سبيل المثال،تحصل قطط الكاليكو الأنثوية على نمط لون غلاف صدفة السلحفاة بسبب الحقيقة القائلة أن أحد الجينات التي ترمز للون الفراء مرتبط بالأشعة السينية،ويتم إسكاته بشكل عشوائي في الخلايا فوق مناطق مختلفة من الجسم.