Новое понимание инактивации X-хромосомы у человека

Исследователи получили новые данные о том, как одна из двух X-хромосом инактивируется во время развития женских эмбрионов человека и в лабораторных стволовых клетках. Этот процесс критически важен для правильного развития, и открытия важны для понимания регуляции активности X-хромосомы.

Женские клетки имеют две X-хромосомы. Одна из них отключается на самых ранних стадиях развития, чтобы предотвратить двойную экспрессию генов. Ранее исследования на эмбрионах мыши показали, что длинная молекула РНК Xist покрывает участки инактивированной X-хромосомы, прикрепляется к ДНК и рекрутирует белки для её "выключения".

Однако у эмбрионов человека, хотя XIST и экспрессируется, сама инактивация хромосомы запускается на несколько дней позже. Это различие между мышами и людьми указывало, что XIST не может выполнять ту же роль у человека.

Роль новой РНК XACT

Учёные из Университета Париж Дидро, Института Кюри и Института Бабрахама сообщают в Cell Stem Cell, что вторая длинная молекула РНК — XACT, которая есть у людей, но отсутствует у мышей, — накапливается вместе с XIST на активных X-хромосомах в человеческих эмбрионах.

Две РНК не перекрываются, а занимают большие и чётко разделённые территории на хромосоме.

Сохранение в стволовых клетках

Важно, что тот же паттерн накопления XACT и XIST на активных хромосомах наблюдается в неспециализированных ("наивных") эмбриональных стволовых клетках человека. Это говорит о том, что ключевая эпигенетическая особенность эмбрионального развития сохраняется в клетках, культивируемых в лаборатории.

Наблюдая за искусственной индукцией активности XACT в стволовых клетках, исследователи предположили, что XACT может сдерживать активность XIST до момента инактивации хромосомы. Это вмешательство может объяснять, почему XIST не может "выключить" X-хромосому, пока активность XACT не снизится на более поздних стадиях развития эмбриона человека.

Ключевой вывод: Механизмы эпигенетической регуляции могут существенно различаться у разных видов, и длинные РНК, такие как XACT, вносят вклад в эти вариации. Сохранение этого механизма в "наивных" стволовых клетках открывает новые возможности для его изучения in vitro.