[biologie] X chromosoom uitschakelen

[Stephkee]

Ik vroeg me af of een X chromosoom of een deel ervan zomaar mag worden uitgeschakeld? Ik weet dat bij deze oefening alle uitspraken kloppen, maar vroeg me natuurlijk af of dit zomaar kan.

[Beresteyn]

Ja, sterker nog: het is noodzakelijk. Als de X-inactivatie niet gebeurt gaat de cel een veel grotere hoeveelheid eiwitten aanmaken dan nodig is en daar kun je last van krijgen. Daarom is het bij meisjes ook een loterij als de afwijking slechts in één X-chromosoom zit: de cellen inactiveren namelijk willekeurig een X-chromosoom. Met een beetje mazzel heb je dan met name cellen die de afwijking niet bevatten. Jongens hebben die mazzel niet aangezien ze slechts één X-chromosoom bevatten. Als dat chromosoom dan een fout bevat krijgen ze ook direct last van de aandoening.

[Stephkee]

Ja, sterker nog: het is noodzakelijk. Als de X-inactivatie niet gebeurt gaat de cel een veel grotere hoeveelheid eiwitten aanmaken dan nodig is en daar kun je last van krijgen. Daarom is het bij meisjes ook een loterij als de afwijking slechts in één X-chromosoom zit: de cellen inactiveren namelijk willekeurig een X-chromosoom. Met een beetje mazzel heb je dan met name cellen die de afwijking niet bevatten. Jongens hebben die mazzel niet aangezien ze slechts één X-chromosoom bevatten. Als dat chromosoom dan een fout bevat krijgen ze ook direct last van de aandoening.

dank u wel!!

[Benm]

Het is wel een lastige opgave denk ik: Bij mensen vindt die X-inactivatie ergens tussen het 2 en 8 cellig stadium plaats. Als je gemakshalve even aanneemt dat dit het 4 cellige stadium is, dan heb je voor een essentieel enzym een kans van 1/16 dat -alle- cellen de verkeerde keuze maken en daardoor de vrouwlijke foetus het ook niet overleeft. 
 
Als het een mutatie is die codeert voor een 'fout' eiwit dat dodelijk is, is die kans 15/16. 
 
Ik ben niet bekend met deze aandoening en weet dus niet welk van de twee scenario's van toepassing is, terwijl dat een factor 15 verschil maakt in kans op overleefbaarheid. Een ander aspect aan de situatie is of het eiwit waar het gen voor codeert essentieel is op celnivo of op nivo van het hele organisme: Als de helft van mijn cellen een enzym niet kunnen maken dat nodig is voor pakweg de afbraak van een eiwit in de spijsvertering is dat niet zo'n probleem, maar als de helft niet in staat is een organel te maken lijkt me dat nogal problematisch. 
 
De vraag is een beetje wat er gaat gebeuren als dat optreed in een heel vroeg stadium als 2 of 4 cellig: Als een zygote gedeeld is tot 4 cellen en er 1 van die 4 sterft is dat mogelijk niet zo'n probleem, identieke 3 en 4 vierlingen bestaan, al zijn ze zeer zeldzaam. Als het gaat om een tweecellig stadium waarvan 1 cel het niet overleeft is het prima mogelijk dat de restende cel uitgroeit tot een gezond persoon - identieke tweelingen zijn niet heel zeldzaam. 

[Stephkee]

Het is wel een lastige opgave denk ik: Bij mensen vindt die X-inactivatie ergens tussen het 2 en 8 cellig stadium plaats. Als je gemakshalve even aanneemt dat dit het 4 cellige stadium is, dan heb je voor een essentieel enzym een kans van 1/16 dat -alle- cellen de verkeerde keuze maken en daardoor de vrouwlijke foetus het ook niet overleeft. 

 

Als het een mutatie is die codeert voor een 'fout' eiwit dat dodelijk is, is die kans 15/16. 

 

Ik ben niet bekend met deze aandoening en weet dus niet welk van de twee scenario's van toepassing is, terwijl dat een factor 15 verschil maakt in kans op overleefbaarheid. Een ander aspect aan de situatie is of het eiwit waar het gen voor codeert essentieel is op celnivo of op nivo van het hele organisme: Als de helft van mijn cellen een enzym niet kunnen maken dat nodig is voor pakweg de afbraak van een eiwit in de spijsvertering is dat niet zo'n probleem, maar als de helft niet in staat is een organel te maken lijkt me dat nogal problematisch. 

 

De vraag is een beetje wat er gaat gebeuren als dat optreed in een heel vroeg stadium als 2 of 4 cellig: Als een zygote gedeeld is tot 4 cellen en er 1 van die 4 sterft is dat mogelijk niet zo'n probleem, identieke 3 en 4 vierlingen bestaan, al zijn ze zeer zeldzaam. Als het gaat om een tweecellig stadium waarvan 1 cel het niet overleeft is het prima mogelijk dat de restende cel uitgroeit tot een gezond persoon - identieke tweelingen zijn niet heel zeldzaam. 

dank u wel voor de verduidelijking!

[Daaf]

Vrouwen (bij zoogdieren) erven twee X chromosomen maar wil dat zeggen dat ze 2 keer zoveel eiwitten, gecodeerd op de X-genen gaan produceren als mannen die slechts 1 X chromosoom vererven? NEEN! Een van de twee X chromosomen wordt (reeds vroeg in de embryonale fase) geïnactiveerd in (bijna) alle cellen en daarom lijken mannen en vrouwen toch wel (een beetje) op elkaar want nu hebben mannen en vrouwen 1 duplicaat van (bijna) alle X-genen.
De geïnactiveerde X-genen, in elke cel van een vrouw, wordt nu een “Barr body”, gevormd door het X chromosoom waarvan de genen niet tot expressie kwamen. MAAR in meiose, in de eierstokken, wordt het Barr body gereactiveerd zodat er  weer een actieve X in de vrouwelijke gameet (het eitje dus) komt!!
 
Bij jouw vraag wil ik als kattenvriend een voorbeeld geven over “geel en zwarte katten”; Het gen voor “geel en zwart” zit op het X chromosoom maar het fenotype vraagt om 2 allelen, 1 voor geel en 1 voor zwart dus enkel kattinnen kunnen (normaalgezien) deze allelen hebben omdat ze 2 X’en hebben en dus als ze heterozygoot is voor “geel en zwart” IS ze geel en zwart! Ze heeft dus cellen waar het X chromosoom voor geel actief is ( en zwart dus inactief) en cellen waar zwart actief is (en dus geel inactief). We noemen dit mozaïsicisme en zoek voor de gein ook naar chimerisme want dat vind ik een significant verschil!!!

[Stephkee]

Vrouwen (bij zoogdieren) erven twee X chromosomen maar wil dat zeggen dat ze 2 keer zoveel eiwitten, gecodeerd op de X-genen gaan produceren als mannen die slechts 1 X chromosoom vererven? NEEN! Een van de twee X chromosomen wordt (reeds vroeg in de embryonale fase) geïnactiveerd in (bijna) alle cellen en daarom lijken mannen en vrouwen toch wel (een beetje) op elkaar want nu hebben mannen en vrouwen 1 duplicaat van (bijna) alle X-genen.

De geïnactiveerde X-genen, in elke cel van een vrouw, wordt nu een “Barr body”, gevormd door het X chromosoom waarvan de genen niet tot expressie kwamen. MAAR in meiose, in de eierstokken, wordt het Barr body gereactiveerd zodat er  weer een actieve X in de vrouwelijke gameet (het eitje dus) komt!!

 

Bij jouw vraag wil ik als kattenvriend een voorbeeld geven over “geel en zwarte katten”; Het gen voor “geel en zwart” zit op het X chromosoom maar het fenotype vraagt om 2 allelen, 1 voor geel en 1 voor zwart dus enkel kattinnen kunnen (normaalgezien) deze allelen hebben omdat ze 2 X’en hebben en dus als ze heterozygoot is voor “geel en zwart” IS ze geel en zwart! Ze heeft dus cellen waar het X chromosoom voor geel actief is ( en zwart dus inactief) en cellen waar zwart actief is (en dus geel inactief). We noemen dit mozaïsicisme en zoek voor de gein ook naar chimerisme want dat vind ik een significant verschil!!!

dank u wel!

[Benm]

Dit moziek effect bestaat ook in menselijke vrouwen. Normaliter is dat echter niet een heel zichtbaar verschijnsel, als zijn er wel gevallen bekend waarbij een X-chromosomaal gen effect heeft op pigmentatie en je dus met het blote ook het verschil kunt zien tussen welk X chromosoom gedeactiveerd is in een bepaald deel van de huid. 
 
Onder UV licht is het vaak wel zichtbaar, en dat fenomeen is al sinds het begin van de 20e eeuw bekend, ver voordat men enige notie van DNA had. Wat er wel aardig aan is is dat je kunt zien hoe cellen zich vanaf het vroege stadium verplaatsen in het lichaam: De verschillen laten zich zien in patronen op het gehele lichaam (eigenlijk net als bij de vachtkleur van veel poezen). Het is niet zo dat door die x-inactivatie bijvoorbeeld je rechter of onderste helft van je lichaam anders is, in het hele delingsproces vanaf een paar cellen tot een complete foetus verdeelt het zich. 
 
De genen die bij mensen zorgen voor huidskleur zijn over het algemeen niet x-chromosomaal - als dat wel zo was zouden de meeste vrouwen van gemengde afkomst eruit zien als een soort van lapjeskat. In zeldzame gevallen heb je wel een x-chromosomale factor die direct invloed  heeft op pigmentatie, waardoor het patroon zichtbaar wordt voor het blote oog. Dat is extreem zeldzaam en levert interessante inzichten op in de embryonale ontwikkeling van mensen, al vermoed ik dat de meeste vrouwen die dat effect vertonen er niet heel blij mee zijn.