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News: Stummes X-Chromosom

Weibliche Embryonen - mit zwei X-Chromosomen ausgestattet - brauchen nur eine Ausgabe des Geschlechtschromosoms und legen deshalb die zweite bereits in einem frühen Entwicklungsstadium still. Manchmal bleibt die Inaktivierung aus und der Embryo stirbt. Verantwortlich hierfür ist ein Protein, das den bereits bekannten Stilllegungsmechanismus zweier Gene blockiert.
Während männliche Säugetiere mit einem X- und einem Y-Chromosom zwei unterschiedliche Geschlechtschromosomen tragen, haben die weiblichen Vertreter zwei Kopien des großen X-Chromosoms. Doch benötigt wird nur eine Vorlage, und so wird die andere nach einem bislang unbekannten Auswahlkriterium zum stummen Gegenpart bestimmt. Die so genannte Prägung inaktiviert das Chromosom, indem spezielle Proteine Methylgruppen an Cytosinbasen anheften.

Zwei Gene kannte man bereits, die in diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielen: Xist und Tsix, die beide im so genannten "X-Inaktivierungs-Zentrum" auf dem X-Chromosom liegen. Während Xist als Vorlage für ein RNA-Molekül dient, das die stillzulegende Kopie des X-Chromosoms kennzeichnet und es so inoperabel zurücklässt, blockiert Tsix diesen Vorgang. Das zweite X bleibt daraufhin weiter aktiv, was für den weiblichen Embryo tödlich endet.

Doch nach Ansicht von Jeannie Lee vom Massachusetts General Hospital erklären die beiden Gene das Phänomen nur unzureichend. Da es allerdings bei allen Säugetieren auftritt, dürfte der mögliche Kandidat hoch konserviert, in seiner Sequenz also weitgehend übereinstimmend sein. Und so verglichen die Forscher die Genomsequenzen von Maus und Mensch um die Region des "X-Inaktivierungs-Zentrum" und suchten nach sehr ähnlichen Abschnitten. Hilfreich für ihre Proteinsuche war auch, dass bereits eine andere Arbeitsgruppe den Transkriptionsfaktor CTCF am Abschaltungsprozess anderer Gene identifiziert hatten.

Lee und ihr Team suchte nun nach Bindungsstellen für den Transkriptionsfaktor und wurde tatsächlich fündig. In weiterführenden Studien konnten sie beweisen, dass CTCF wirklich an die konservierten Regionen des X-Chromosoms bindet. Während die genaue Interaktion von CTCF mit Tsix noch im Dunkeln liegt, vermuten die Forscher, dass der Transkriptionsfaktor das Gen aktiviert. Der nächste Schritt wird sein herauszufinden, wie das Protein ein Allel stillgelegt und dem anderen dieses Schicksal erspart.

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