Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Форма, принимаемая неактивной Х-хромосомой в женской соматической клетке.
Form taken by the inactive X chromosome in a female somatic cell
Тело Барра (названо в честь его первооткрывателя Мюррея Барра) или Х-хроматин — это неактивная Х-хромосома. У видов с XY-определением пола (включая человека) у самок обычно две Х-хромосомы, и одна из них становится неактивной в процессе, называемом лионизацией. Ошибки при разделении хромосом также могут приводить к появлению дополнительных Х-хромосом у мужчин и женщин. Гипотеза Лиона утверждает, что в клетках с несколькими Х-хромосомами все, кроме одной, инактивируются на ранних стадиях эмбрионального развития у млекопитающих. Исключение составляют сумчатые и некоторые внезародышевые ткани плацентарных млекопитающих, у которых Х-хромосома, полученная от сперматозоида, всегда инактивируется. У людей с нормальным набором хромосом (эуплоидией) у женщин с генотипом 46,XX в каждом ядре соматической клетки присутствует одно тело Барра, в то время как у мужчин с генотипом 46,XY оно отсутствует. Тело Барра можно увидеть в межфазном ядре как небольшое интенсивно окрашенное включение, примыкающее к ядерной мембране. Тела Барра можно наблюдать в нейтрофилах по периферии ядра. У людей с более чем одной Х-хромосомой количество тел Барра, видимых в интерфазе, всегда на единицу меньше общего числа Х-хромосом. Например, у людей с синдромом Клайнфельтера (47,XXY) наблюдается одно тело Барра, а у людей с кариотипом 47,XXX — два тела Барра.
A Barr body (named after discoverer Murray Barr) or X chromatin is an inactive X chromosome. In species with XY sex determination (including humans), females typically have two X chromosomes, and one is rendered inactive in a process called lyonization. Errors in chromosome separation can also result in male and female individuals with extra X chromosomes. The Lyon hypothesis states that in cells with multiple X chromosomes, all but one are inactivated early in embryonic development in mammals. The X chromosomes that become inactivated are chosen randomly, except in marsupials and in some extra embryonic tissues of some placental mammals, in which the X chromosome from the sperm is always deactivated. In humans with euploidy, a genotypical female (46, XX karyotype) has one Barr body per somatic cell nucleus, while a genotypical male (46, XY) has none. The Barr body can be seen in the interphase nucleus as a darkly staining small mass in contact with the nucleus membrane. Barr bodies can be seen in neutrophils at the rim of the nucleus. In humans with more than one X chromosome, the number of Barr bodies visible at interphase is always one fewer than the total number of X chromosomes. For example, people with Klinefelter syndrome (47, XXY) have a single Barr body, and people with a 47, XXX karyotype have two Barr bodies.
Механизм
У человека с двумя Х-хромосомами (например, у большинства женщин) в каждой соматической клетке присутствует только одно тело Барра, в то время как у человека с одной Х-хромосомой (например, у большинства мужчин) их нет. Инактивация Х-хромосомы у млекопитающих инициируется из центра инактивации X, или Xic, который обычно расположен вблизи центромеры. Этот центр содержит двенадцать генов, семь из которых кодируют белки, а пять – некодирующие РНК, из которых только две, как известно, играют активную роль в процессе инактивации X: Xist и Tsix. Этот сдвиг позволяет Xist начать покрывать будущую неактивную хромосому, распространяясь от Xic. Считается, что это является механизмом выбора, который позволяет последующим процессам установить компактное состояние тела Барра. Эти изменения включают модификации гистонов, такие как метилирование гистона H3 (то есть H3K27me3, осуществляемое PRC2, который рекрутируется Xist) и убиквитинирование гистона H2A, а также прямое модифицирование самой ДНК посредством метилирования CpG-сайтов. Эти изменения способствуют инактивации экспрессии генов на неактивной Х-хромосоме и ее компактизации с образованием тела Барра. Реактивация тела Барра также возможна и наблюдается у пациентов с раком молочной железы. Одно исследование показало, что частота тел Барра при карциноме молочной железы была значительно ниже, чем в контрольной группе здоровых людей, что свидетельствует о реактивации этих ранее инактивированных Х-хромосом.
Someone with two X chromosomes (such as most human females) has only one Barr body per somatic cell, while someone with one X chromosome (such as most human males) has none. Mammalian X chromosome inactivation is initiated from the X inactivation centre or Xic, usually found near the centromere. The center contains twelve genes, seven of which code for proteins, five for untranslated RNAs, of which only two are known to play an active role in the X inactivation process, Xist and Tsix. This shift allows Xist to begin coating the future inactive chromosome, spreading out from the Xic. It is thought that this constitutes the mechanism of choice, and allows downstream processes to establish the compact state of the Barr body. These changes include histone modifications, such as histone H3 methylation (i. e. H3K27me3 by PRC2 which is recruited by Xist) and histone H2A ubiquitination, as well as direct modification of the DNA itself, via the methylation of CpG sites. These changes help inactivate gene expression on the inactive X chromosome and to bring about its compaction to form the Barr body. Reactivation of a Barr body is also possible, and has been seen in breast cancer patients. One study showed that the frequency of Barr bodies in breast carcinoma were significantly lower than in healthy controls, indicating reactivation of these once inactivated X chromosomes.