12.18: Dozaj Kompanzasyonu

Birçok organizmada, dişiler bir X kromozomunun iki kopyasına sahipken, erkeklerde bir X ve bir Y kromozomu veya bir X kromozomu olabilir. Bu, cinsiyetlerin X kromozomu genlerinin dozunda farklılık gösterdiği anlamına gelir.

Dozaj telafisi adı verilen bir süreçle, bir organizma, aynı türün cinsiyetleri arasındaki gen ekspresyonunu eşitlemek için belirli genleri yukarı regüle eder veya aşağı regüle eder. Bu, üç mekanizma aracılığıyla gerçekleşir.

Dozaj kompanzasyonunun ilk mekanizması insanlarda bulunabilir. Başlangıçta, bir dişi embriyonun iki aktif X kromozomu vardır. İnaktivasyon işlemi blastosist aşamasında başlar.

Her iki X kromozomu da bir X kromozomu inaktivasyon merkezine veya bir X-I-S-T genine sahip X-I-C’ye sahiptir.

Bloke edici faktörler, bir X kromozomunun X-I-S-T genine bağlanır ve transkripsiyonunu bloke eder.

Diğer X kromozomunun X-I-S-T geni, bir X kromozomuna özgü transkript veya bir RNA olan X-I-S-T üretir.

Bu RNA, ilk X kromozomunun etrafını sarar. Daha sonra, X-I-S-T ile ilişkili proteinler olarak adlandırılan diğer proteinler, X-I-S-T RNA’ya bağlanır ve kromozomu sıkıştırmaya başlar, bu da bir Barr cisimciğinin oluşumuna neden olur.

Tüm dişi somatik hücrelerin bir Barr gövdesi vardır, oysa erkek somatik hücrelerin yalnızca bir X kromozomuna sahip oldukları için herhangi bir Barr gövdesi yoktur.

Dozaj kompanzasyonunun ikinci mekanizması Drosophila’da bulunabilir.

Erkek Drosophila, bir X kromozomunun iki set otozoma oranına sahiptir. Dişilerde bu oran iki ila ikidir.

Sonuç olarak, gelişmekte olan erkeklerde, iki deadpan proteini, iki kız kardeşsiz proteinin cinsel öldürücü gen üzerindeki bağlanmasını bloke eder.

Cinsiyete özgü öldürücü gen işlevsiz hale gelir, bu da erkeğe özgü öldürücü genin veya MSL geninin translasyonu ile sonuçlanır.

MSL proteinleri, erkek X kromozomu üzerindeki X’e bağlı genlere bağlanır ve ekspresyonlarını iki kat artırır.

C. elegans üçüncü mekanizmayı takip eder. Burada, iki X kromozomuna sahip bir solucan bir hermafrodittir, bir X kromozomuna sahip bir solucan ise bir erkektir.

Hermafrodit solucanlarda, dozaj kompanzasyon kompleksi veya DCC, her iki X kromozomuna bağlanır ve her iki X kromozomundaki genlerin ekspresyonunu aşağı regüle eder.

Bu sistemde genlerin yarısı bir X kromozomunda, geri kalan genler ise diğer X kromozomunda aktiftir.