X-Inaktivierung

In Organismen, die mehrere Kopien desselben Chromosoms besitzen, wie Frauen die zwei X-Chromosome haben, muss während der frühen Entwicklung ein genetischer Kompensationsprozess stattfinden. Die Inaktivierung von X-Chromosomen oder XCI ist der Prozess, bei dem eines der Chromosomen in einer Zelle zufällig stillgelegt wird, um die Überexpression derselben Gene zu verhindern. Das inaktivierte Chromosom wird zu einer kompakten Struktur verdichtet, dem Barr-Körperchen, der für die Transkription nicht zugänglich ist.

Nahe der Mitte jedes X-Chromosoms befindet sich eine als X-Inaktivierungszentrum bezeichnete Region, die neben anderen regulatorischen Sequenzen zwei komplementäre Sequenzen für nicht-kodierende RNA, genannt XIST und TSIX, enthält. XCI wird von Aktivatoren initiiert, die die XIST-Transkription auf dem Chromosom fördern, das inaktiviert wird. Die resultierenden RNA-Moleküle beschichten das XIST-Chromosom, aus dem sie hergestellt wurden.

Diesem Schritt folgt eine komplexe Reihe von Ereignissen, wie die Rekrutierung von Proteinpartnern, die Umformung der DNA und die Produktion des Barr-Körperchens enthält. TSIX wird vom aktiven Chromosom in Antisense-Richtung auf XIST transkribiert und unterdrückt die XIST-Aktivität durch komplementäre Bindung. Das inaktivierte Chromosom in Form des Barr-Körperchens ist sehr stabil während der Lebenszeit des Organismus, und wird bei jeder mitotischen Zellteilung weitergegeben. Beispielsweise erhalten weibliche Kattun-Katzen ihr Schildkrötenschalen-Fellmuster aufgrund dessen, dass eines der Gene das die Fellfarbe kodiert, X-verknüpft ist, und zufällig in den Zellen an verschiedenen Orten im Körper stillgelegt wird.