X-хромосома

Идиограмма X-хромосомы человека

X-хромосо́ма — половая хромосома. У всех млекопитающих и других организмов с гетерогаметным мужским полом, у самок две X-хромосомы (XX), а у самцов — одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY). Существуют и организмы (например, утконосы), у которых несколько негомологичных X-хромосом.

X-хромосома человека

X-хромосома человека содержит около 150 миллионов пар оснований, что составляет примерно 5 % ДНК в клетках женщин, 2,5 % в клетках мужчин. Несёт более 1400 генов, из них белок-кодирующих — около 800 (ср. с Y-хромосомой, которая несёт всего 78 генов). У женщин две X-хромосомы; у мужчин одна X-хромосома и одна Y-хромосома. Одна X-хромосома наследуется от матери, а вторая (только у женщин) от отца.

Хотя у женщин две X-хромосомы, в соматических клетках одна из них инактивирована и образует тельце Барра.

Хромосомные болезни по X-хромосоме

• Синдром Клайнфельтера — полисомия по X-хромосоме у мужчины
• Трисомия по X-хромосоме
• Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие или повреждение одной из X-хромосом у женщины

X-связанные заболевания

• X-связанная эндотелиальная дистрофия роговицы
• Мегалокорнеа
• Болезнь Менкеса
• X-связанный ихтиоз
• Гемофилия
• Дальтонизм

Гены

Плечо p

• BMX — нерецепторная тирозинкиназа семейства Tec;
• NOX2 — NADPH-оксидаза;
• STS — стероидная сульфатаза;
• TIMP1 — тканевый ингибитор металлопротеиназ;
• WASp — белок синдрома Вискотта — Олдрича.

Плечо q

• AGTR2 — ангиотензиновый рецептор 2;
• ATP7A;
• DCX — даблкортин;
• HEPH — гефестин;
• LAMP2 — мембранный белок, ассоциированный с лизосомами.

История

X-хромосома издавна славится своими особыми свойствами среди генетиков, которые назвали её буквой X не за форму, как можно было бы предположить (аутосомы так же похожи на букву X), а потому, что первые исследователи были сбиты с толку тем, насколько X-хромосома отличается от других хромосомных пар. Y-хромосома была названа следующей буквой алфавита потому, что была открыта следующей. Тот факт, что Y-хромосома во время митоза имеет два очень коротких плеча, которые выглядят под микроскопом Y-образно, является случайным совпадением.

X-хромосома была впервые выделена в 1890 году Германом Хенкингом (англ. Hermann Henking) в Лейпциге. Хенкинг занимался исследованиями яичек клопов и заметил, что одна хромосома не принимает участие в мейозе. Хенкинг не был уверен, были ли это хромосомы или объекты другого класса и, следовательно, назвал его X-элементом, позже было установлено, что это были действительно хромосомы, которые получили название X-хромосома.

В 1901 году Клэренс Эрвин МакКланг (англ. Clarence Erwin McClung) впервые предположил, что X-хромосома участвует в определении пола на основании сравнения своего исследования саранчи с работами Хенкинга и других. МакКланг заметил, что только половина сперматозоидов получают X-хромосому. Он посчитал её дополнительной хромосомой, определяющей мужской пол. Позднее это было установлено, что МакКланг ошибся, а хромосомой, определяющей мужской пол, скорее является Y-хромосома.

Наследование

Люк Хатчисон заметил, что ряд возможных предков на линии наследования Х-хромосомы в данной генерации предков следует за последовательностью Фибоначчи.

У мужчины есть Х-хромосома, которую он получил от своей матери, и Y-хромосому, которую он получил от своего отца. Самцу считается «происхождение» его собственной Х-хромосомы ($F_{1}=1$), а у поколения его родителей его Х-хромосома исходит от одного родителя ($F_{2}=1$). Мать мужчины получила одну Х-хромосому от своей матери (материнской бабушки сына) и один ее отец (дед по материнской линии), поэтому две бабушки и дедушки способствовали X-хромосоме самца-потомка ($F_{3}=2$). Дедушка по матери получил свою Х-хромосому от своей матери, а материнская бабушка получила Х-хромосомы от обоих ее родителей, поэтому три прабабушки и бабушки способствовали X-хромосоме мужского потомка ($F_{4}=3$). Пять прабабушек и бабушек способствовали X-хромосоме мужского потомка ($F_{5}=5$) и т. д. (Обратите внимание, что это предполагает, что все предки данного потомка независимы, но если какая-либо генеалогия прослеживается достаточно далеко назад, предки начинают появляться на нескольких линиях генеалогии, пока в конце концов популяционный основатель не появится во всех родах генеалогии.)

Роль в умственных способностях и интеллекте

Х-хромосома играла решающую роль в развитии сексуально отобранных характеристик более 300 миллионов лет. За это время накопилось непропорциональное количество генов, связанных с психическими функциями. По причинам, которые еще не поняты, существует избыточная доля генов на Х-хромосоме, которые связаны с развитием интеллекта, без явных ссылок на другие важные биологические функции. Также проявлялся интерес к возможности того, что гаплоинтенсивность для одного или нескольких генов, связанных с Х, оказывает специфическое влияние на развитие Амигдалы и её связи с корковыми центрами, участвующими в обработке социального познания или «социальным мозгом».

См. также

• Закон Оно
• Хромосомные болезни
• Наследование, сцепленное с полом
• Инактивация X-хромосомы
• Y-хромосома

Ссылки

• Chromosome X на сайте National Center for Biotechnology Information  (англ.)