Выявлен механизм блокировки суицидного гена в "женских" хромосомах

Ученым удалось выяснить, каким образом женские клетки способны отобрать одну из собственных Х-хромосом, причем этот выбор всегда оказывается удачным.

В отличие от мужского организма, в женском имеются только Х-хромосомы, одна из которых должна быть инактивирована в ходе развития оплодотворенной яйцеклетки. Инактивация играет ключевую роль для выживания развивающихся клеток, а нарушение этого процесса приводит к развитию ряда серьезных наследственных заболеваний.

Обе Х-хромосомы имеют особый ген «самоубийства», называемый XIST. Активация этого гена выключает другие гены.

В свою очередь, как считают ученые, «суицидный» ген может быть блокирован особыми белками. Однако до последнего момента было неясно, почему это происходит с одной Х-хромосомой, но не затрагивая другую.

Биологов ставил в тупик случайный характер такого выбора. Это казалось противоречием с общим ходом эволюции – должна избираться «лучшая» хромосома, т. е. выбор не может случайным.

Как сообщает Physorg, это кажущееся противоречие было объяснено сотрудником Уорвикского университета Марио Никодеми (Mario Nicodemi). Ему удалось предложить объяснение вероятного действия механизма, реализующего случайность отбора и какие биологические преимущества получает организм в его результате.

Объяснение случайного характера отбора было найдено в основах термодинамики. Было известно, что ключевым моментом выбора является сближение обоих Х-хромосом в клетке.

После сближения материал, из которого формируется "барьерный" белок, концентрируется вокруг «суицидного» гена XIST обоих Х-хромосом. При этом запускается механизм своеобразной гонки между хромосомами, "призом" в которой является большее количество внутриклеточного материала, из которого строится барьерный белок.

В результате одна из хромосом неизбежно выходит победителем, а формирующийся на ней белок достигает такой энергетической фазы, при которой он может присоединить весь строительный материал к одной белковой цепочке. Именно этот белок блокирует ген "самоубийства" в одной из Х-хромосом, позволяя ей продолжать свою регуляторную деятельность в развивающейся клетке. Соответствующий ген другой хромосомы остается активным и блокирует ее работу.