在哺乳動物中,雌性個體細(xì)胞內(nèi)有兩條X染色體,而雄性只有一條,為了保持平衡,女性的一條X染色體被永久失活,這就是“劑量補償”效應(yīng)( dosage。ompen。ation)。進一步的研究表明雌性哺乳動物個體的X染色體失活(XCI)遵循咒一1法則,不論有多少條X染色體,最終只能隨機保留一條的活性。
北京科鑒親子鑒定-X染色體失活
2020-11-04 22:36:22 來源: 法醫(yī)物證學(xué)
X染色體失活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)得很早,1961年就提出了X染色體失活的假說,即萊昂( Lyon)假說,其要點包括:①雌性哺乳動物細(xì)胞內(nèi)只有一條X染色體有活性,另一條失活并固縮,后者在間期細(xì)胞中表現(xiàn)為性染色質(zhì);②失活發(fā)生在胚胎的早期;③失活是隨機的,即失活的X染色體既可來自父親也可來自母親,但一個細(xì)胞某條X染色體一旦失活,由該細(xì)胞繁衍而來的子細(xì)胞都具有同一條失活的X染色體。后來發(fā)現(xiàn),X染色體失活開始于囊胚期。
很多的實驗證據(jù)都支持萊昂假設(shè)。例如,無汗性外胚層發(fā)育不良( anhidrotic ectodermal dysplasia)病,主要表現(xiàn)為毛發(fā)稀少,無汗或少汗,表皮和附件異常,以及牙齒發(fā)育異常。雜合女人表現(xiàn)出有齒和無齒顎區(qū)的嵌鑲及有汗腺和無汗腺皮膚的嵌鑲,這兩種嵌鑲的位置在個體之間差異很大,這足由于發(fā)育期一條X染色體隨機失活所致。
三色貓也是一個很好的例子。雌性的三色貓腹部的毛是白色的,背部和頭部的皮毛由橘黃色和黑色斑組成,十分漂亮。這種雌貓是一個X-連鎖基因雜合體, X-連鎖的6基因控制橙色毛皮,其等位基因B控制黑色的毛皮。如果帶有6基因的X染體失活,B基因表達(dá)產(chǎn)生黑色毛斑;而如果帶有B基因的X染色體失活, 6基因表達(dá)則產(chǎn)生橙黃色毛斑。
X-連鎖的6一磷酸葡萄糖脫氧酶(G6PD)的測定也為萊昂假設(shè)提供了有力證據(jù)。女性雖然有兩條X染色體,但其G6PD活性和男性相同,表明其X染色體的總量有一半是失活的,這正好說明了劑量補償作用。G6PD有A、B兩種類型,二者之間相差一個氨基酸,表現(xiàn)為電泳帶遷移率的不同,它們分別由一對等位基因Gd和GdB編碼。GdA或GdB純合的女人從各種組織取樣進行電泳分析都只出現(xiàn)一條電泳帶;GdA/GdB雜合的女人電泳的結(jié)果卻會出A、B兩條帶;但用胰酶處理雜合體的皮膚細(xì)胞,然后進行單克隆的細(xì)胞培養(yǎng),每個克隆生產(chǎn)一 個單細(xì)胞群,再從每個克隆中取樣進行電泳,發(fā)現(xiàn)每個克隆只出現(xiàn)一條電泳帶-B或A,不出現(xiàn)兩條帶。這些結(jié)果表明,細(xì)胞中雖有一對等位基因Gd4/GdB的存在,但只有~條X染色體上的基因能表達(dá)。
萊昂假說可以解釋許多遺傳現(xiàn)象,但經(jīng)典的萊昂假說不能解釋核型為XO的Turner綜合征患者的各種異常及多X染色體患者的各種癥狀,且X染色體越多,癥狀越嚴(yán)重。為了解釋這樣的現(xiàn)象,1974年Lyon又提出了新萊昂假說,認(rèn)為x染色體的失活是部分片段的失活,這就能很好地解釋以上的矛盾。為保證正常的發(fā)育,至少在胚胎發(fā)育的某一時期需要雙份x染色體上的基因,研究證實情況確實如此,如Xg血型基因、尋常牛皮癬基因等是不失活的。有作者還提出,Y染色體上含有一些與x染色體型基因同源的基因,這樣,正常男性或女性都有兩份這類基因,但XO患者缺少一份而XXX患者有三份,因此都有表型異常。
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