X kromozomu inaktivasyonu da adlandırılan, lyonization , iki biri bir işlemdir X kromozomu dişi memeliye inaktive edilir. Bu sürecin sonunda, inaktif X kromozomu üzerindeki genlerin çoğu ifade edilmez. X kromozomunun inaktivasyonu, bir doz telafi mekanizmasıdır. Aslında dişi memelinin iki X kromozomu vardır ve erkek yalnızca bir tane. Bununla birlikte, bu kromozom, Y kromozomunun aksine, hücrelerin işleyişiyle ilgili birçok gene sahiptir . Bu nedenle, inaktivasyon olmadan dişi, belirli proteinleri erkeğin iki katı kadar üretecektir .
İnaktivasyon, X kromozomunun heterokromatinizasyonu ile gerçekleştirilir X kromozomunun seçimi, implantasyondan önce blastomerlerin hücre bölünmesinin bir aşaması olan segmentasyon sırasında rastgele yapılır. İnaktivasyon çoğu memelide rastgele gerçekleştirilir. Keseli hayvanlar söz konusu olduğunda, yalnızca baba X'e uygulanır.
1959'da Susumu Ohno, dişi farelerin iki X kromozomunun farklı olduğunu gösterdi: biri otozomlara benziyor , diğeri ise yoğunlaştırılmış ve heterokromozomdur , bu da çekirdek içinde Barr'ın gövdesi adı verilen kompakt bir yapı oluşturur . Bu bulgu, X kromozomlarından birinin bir inaktivasyon sürecinden geçtiğini göstermektedir. 1961'de Mary F.Lyon , dişinin X kromozomlarından birinin inaktivasyonunun gelişim sırasında gerçekleştiğini ve daha sonra klonal olarak çoğaltıldığını öne sürdü; bu , kürk renginin genleri için heterozigot olan dişi farelerin benekli fenotipini açıklıyor . Lyon hipotezi ayrıca dişi hücrelerdeki X kromozomunun kopyalarından birinin aşırı derecede yoğun olduğunu ve X kromozomunun yalnızca bir kopyasına sahip farelerin doğurgan dişilere dönüştüğünü açıklar. Bağımsız olarak, X kromozomunda bulunan glikoz-6-fosfat dehidrojenaz enzimini ( G6PD ) kodlayan gende eksik heterozigot kadınları inceleyen Ernest Beutler, bu insanlarda iki eritrosit hücresi popülasyonunun bir arada bulunduğunu gözlemledi : tamamen eksik hücreler ve normal hücreler. X kromozomlarından yalnızca birinin eritrositlerin öncülerinde aktif olduğu ve inaktivasyonun hücrelere bağlı olarak kromozomlardan birini veya diğerini etkilediği sonucuna vardı. Bu kadınlarda, G6PD eksikliği olan hücreler, sağlıklı G6PD genini taşıyan X kromozomunu inaktive etti. Bu hücrelerde, G6PD geninin iki kopyası aşağıdaki konfigürasyondadır: inaktif X kromozomu üzerindeki kopya sağlıklıdır ancak ifade edilmemiştir (bu nedenle işlevsel değildir); aktif X kromozomu üzerindeki kopya mutasyona uğrar ve ifade edilir (ayrıca işlevsel değildir).
Farelerde, baba X kromozomunun ilk erken inaktivasyonu embriyoda iki veya dört hücre aşamasında meydana gelir.
Blastosist aşamasında , inaktif kromozom, iç hücre kütlesinin (embriyonun kökeni) hücrelerinde yeniden aktive edilir. Öte yandan, trofoblast hücreleri ( embriyonun plasentayı ve diğer destekleyici dokularını verecek olan ekstraembriyonik dokuların kökeninde ) baba X kromozomunun inaktivasyonunu korurlar.
Daha sonra, bu epiblast hücrelerinin her biri (blastosistin iç hücre kütlesinin hücrelerinin soyundan gelenler) rastgele ve bağımsız olarak bir X kromozomunun bir kopyasını inaktive eder İnaktivasyon süreci, hücrenin yaşamı boyunca geri döndürülemez. Bu nedenle, bu hücrelerin yavruları, ana hücreyle aynı etkisizleştirilmiş X'e sahip olacaktır. Bu, bir dişi kaplumbağa kabuğu katları gibi çok renkli kürklü kedilerde görülebilen, X kromozomuna bağlı bir gen için heterozigot ise , mozaiğe yol açar .
İnaktif X kromozomu, germ hattının hücrelerinde yeniden etkinleştirilir .
Dişi memeliler iki X kromozomuna sahiptir ve tüm hücrelerde X kromozomlarından biri aktiftir (Xa olarak gösterilir) ve diğeri inaktiftir (Xi olarak gösterilir). Bununla birlikte, bir veya daha fazla X kromozomuna sahip hücreler üzerinde yapılan çalışmalar, yalnızca bir X kromozomunun inaktivasyondan kaçtığını göstermektedir. Benzer şekilde, diğer trizomilerin aksine, X kromozomunun trizomisi ( üçlü X sendromu olarak adlandırılır ) neredeyse asemptomatiktir ve bir kadının tüm hayatı boyunca fark edilmeyebilir. Bu kadınlarda, üç X kromozomundan ikisi inaktive edilmiştir. Bu gözlemler, hücre içinde X kromozomlarını saymak için aktif durumda yalnızca bir kromozomun korunmasına izin veren bir mekanizma olduğunu göstermektedir.
Hipotez, X kromozomuna bağlanan ve inaktivasyonunu önleyen bir bloke edici faktör olduğu öne sürülmüştür. Bloke etme faktörü sınırlayıcı olacaktır: bloke edici molekül X kromozomuna bağlandığında, diğer X inaktivasyona karşı korunmaz. Bu hipotez, birkaç X kromozomuna sahip hücrelerde tek bir Xa'nın varlığı ve normal çizgilerden iki kat fazla otozoma sahip hücre dizilerinde iki Xa'nın varlığı ile güçlendirilir. X kromozomu üzerinde bulunan X inaktivasyon merkezinin ( X inaktivasyon merkezi için XIC olarak adlandırılır) sekansları , X kromozomunun inaktivasyonunu kontrol eder Bloke etme faktörü XIC sekanslarını bağlar.
X kromozomunun XIC'si, X kromozomunun inaktivasyonuna neden olmak için gerekli ve yeterlidir. XIC'nin bir otozom kromozomu üzerinde yer değiştirmesine neden olan kromozomal translokasyonlar , otozomun inaktivasyonuna ve X kromozomunun XIC n 'değerini kaybetmesine neden olur. devre dışı bırakılmaz. XIC transkribe iki gen içeren kodlayıcı olmayan RNA'lar . Xist ve Tsix, X kromozomu inaktivasyonu hem de dahil XIC da düzenleyici bilinen proteinleri ve bilinmeyen bağlayıcı bölgeleri içerir.
Xist geni (Xi'ye özgü transkript veya X inaktif spesifik transkript) 17 kilobazlık kodlamayan bir RNA üretir . Xi, gen ifadesi Xa'da bastırılırken Xist RNA üretir. Xist'in yokluğunda X kromozomu inaktive edilemez. Xist'in bir otozom kromozomundan ekspresyonu, inaktivasyonuna yol açar.
İnaktivasyondan önce, her iki X kromozomu küçük miktarlarda Xist RNA üretir. İnaktivasyon işlemi sırasında, gelecekteki Xa bu RNA'nın üretimini durdururken, Xi onu önemli ölçüde artırır. Gelecekteki Xi'de, Xist RNA yavaş yavaş kromozomu kaplar ve onun inaktivasyonunu başlatır.
Xist gibi, Tsix geni de Xist genine tamamlayıcı olan sarmaldan çevrilmemiş bir RNA üretir: Xist'e karşı bir antisens genidir. Tsix, Xist'in bir inhibitörüdür: Tsix'in ekspresyonunu ortadan kaldıran bir mutasyon taşıyan bir X kromozomu sistematik olarak inaktive edilir.