ENGINEERINGNET.NL - Elke vrouw heeft in iedere lichaamscel twee X-chromosomen. Toch is één daarvan altijd uitgeschakeld, want met twee actieve X-chromosomen kun je niet leven.
Moleculair bioloog Hendrik Marks van de Radboud Universiteit in Nijmegen laat nu samen met collega’s van het Erasmus MC uit Rotterdam het mechanisme van deze inactivatie zien. Het wetenschappelijk tijdschrift Genome Biology publiceert de resultaten.
Mannen hebben een X en een Y als geslachtschromosomen, vrouwen twee X-chromosomen. Een proces genaamd X-inactivatie zorgt ervoor dat een van de twee X-chromosomen bij vrouwen tijdens de embryonale ontwikkeling uitgeschakeld wordt, zodat ze net als mannen maar één actief X-chromosoom hebben. Welke van de twee is willekeurig bepaald.
Het resultaat van X-inactivatie is mooi te zien in de vacht van een lapjeskat. Het gen voor de vachtkleur ligt namelijk op het X-chromosoom, en bij de lapjeskat staan de twee verschillende X-chromosomen voor twee verschillende kleuren: rood en zwart. In een rood ‘lapje’ zorgt de inactivatie van het ene X-chromosoom er dus voor dat het rode kleuren-gen van het andere chromosoom actief is.
In de normale ontwikkeling van een embryo vindt de X-inactivatie bij vrouwen heel vroeg plaats. Andere onderzoekers ontdekten dat het molecuul ‘Xist’ daar verantwoordelijk voor is. Marks en collega’s deden het proces na in embryonale stamcellen om het te kunnen bestuderen.
Met de nieuwste technieken konden ze daarbij de twee X-chromosomen bij vrouwen uit elkaar houden en het hele X-chromosoom – dat bestaat uit 166 miljoen basenparen - meten. Iedere dag checkten ze welke gedeeltes van het chromosoom waren uitgezet. ‘Het hele proces duurde zo’n acht dagen’, vertelt Marks, ‘en de inactivatie verspreidt zich vanuit het midden van het chromosoom naar de buitenkanten. Dat gaat niet geleidelijk, maar in sprongen van domein naar domein’.
‘Domeinen zijn langgerekte stukken DNA die in elkaar gewikkeld zijn als een soort knoop. Doordat de X-inactivatie van domein naar domein springt, weten we nu zeker dat deze domeinen onder een centrale aansturing staan. Zeer waarschijnlijk ontstaan aandoeningen die te maken hebben met onjuiste inactivatie van het X-chromosoom doordat de inactivatie zich niet goed verspreidt over deze domeinen.’
Als een van de X-chromosomen uiteindelijk geïnactiveerd is, blijft het de rest van het leven uitgeschakeld. Marks hoopt in de toekomst te ontdekken waarom tijdens de ontwikkeling soms het ene, en soms het andere X-chromosoom geïnactiveerd wordt.
Dat kan helpen bij X-chromosoom-gelinkte aandoeningen zoals Rett syndroom en het fragiele X syndroom. ‘Het reactiveren van het ‘goede’ X-chromosoom zou een oplossing kunnen zijn voor zulke aandoeningen. Uitzoeken hoe dat werkt, is dus de volgende stap.’
