גופיף בר

גופיף בר (באנגלית: Barr body, על שם המגלה מורי בר)^[1] או כרומטין-X הוא גרסה לא פעילה של כרומוזום X בתא בעל יותר מכרומוזום X^[2] אחד אשר הפך ללא פעיל בתהליך הנקרא ליוניזציה (באנגלית: Lyonization) במינים עם קביעת מין XY (כולל בני אדם). השערת ליון קובעת כי בתאים עם כרומוזומי X מרובים, כולם פרט לאחד אינם פעילים^[3]. תהליך האינאקטיבציה הוא אקראי וקורה מוקדם בהתפתחות העוברית ביונקים^[4], מלבד בחיות כיס ובכמה רקמות חוץ-עובריות של כמה יונקי שליה שבהם כרומוזום X שמקורו בזרע תמיד מושבת^[5].

גופיף בר מסומן בחץ

בבני אדם אאפלואידים, לנקבה גנוטיפית (קריוטיפ 46, XX), יש גוף בר אחד לכל גרעין תא סומטי, בעוד שלזכר גנוטיפי (46, XY) אין כזה. ניתן לראות את גופיף הבר בגרעין בשלב ה- interphase כמסה קטנה בצורת כתם כהה הבא במגע עם קרום הגרעין. ניתן לראות גופיפי בר בנויטרופילים בשולי הגרעין.

בבני אדם עם יותר מכרומוזום X אחד, מספר גופיפי בר הנראים ב-interphase הוא תמיד אחד פחות מהמספר הכולל של כרומוזומי ה-X. לדוגמה, לאנשים עם תסמונת קלינפלטר (47, XXY) יש גופיף בר יחיד ולאנשים עם קריוטיפ 47, XXX יש שני גופיפי בר.

מנגנון

למישהו עם שני כרומוזומי X (כמו רוב הנקבות האנושיות) יש רק גופיף בר אחד לכל תא סומטי, בעוד שלמישהו עם כרומוזום X אחד (כמו רוב הזכרים האנושיים) אין כזה.

השבתת כרומוזום X של יונקים מתחילה ממרכז האינאקטיבציה של X או Xic שנמצא בדרך כלל ליד הצנטרומר^[6]. המרכז מכיל שנים-עשר גנים, שבעה מהם מקודדים לחלבונים, חמישה ל- RNA לא מתורגם, מתוכם ידוע כי רק שניים ממלאים תפקיד פעיל בתהליך האינאקטיבציה של Xist :X ו- Tsix. נראה כי המרכז חשוב גם בשמירת כמות הכרומוזומים, הוא מבטיח כי השבתה אקראית מתרחשת רק כאשר קיימים שני כרומוזומי X או יותר. מתן Xic מלאכותי נוסף בשלב עוברי מוקדם יכול לגרום לאינאקטיבציה של ה-X היחיד שנמצא בתאים זכריים.

נראה שהתפקידים של Xist ו- Tsix הם אנטגוניסטיים. אובדן ביטוי Tsix בכרומוזום X הלא פעיל העתידי, מביא לעלייה ברמות ה- Xist סביב ה-Xic. בזמן זה, נשמרות רמות ה- Tsix של ה-X שיישאר אקטיבי ולכן הרמות של Xist נשארות נמוכות^[7]. שינוי זה מאפשר ל- Xist להתחיל לצפות את הכרומוזום הלא פעיל העתידי ולהתנתק מה- Xic.

יצירת גופיף בר כרוכה בשינויים רבים הכוללים שינויים בהיסטונים כגון מתילציה של היסטון H3 (כלומר H3K27me3 על ידי PRC2 אשר מגויס על ידי Xist)^[8] יובקיוטינזציה של היסטון H2A^[9] וכן שינוי ישיר של ה-DNA עצמו באמצעות מתילציה של אתרי CpG^[10]. שינויים אלו עוזרים לבטל את ביטוי הגנים בכרומוזום ה-X הלא פעיל ולהביא לדחיסה שלו ליצירת גופיף בר.

הפעלה מחדש של גופיף הבר אפשרית גם היא ונראתה בחולות סרטן שד. מחקר אחד הראה כי התדירות של גופיפי בר בקרצינומה של השד הייתה נמוכה משמעותית בהשוואה לביקורות בריאות, מה שמעיד על הפעלה מחדש של כרומוזומי X שפעם הושבתו^[11].

הערות שוליים

1. Barr, M. L.; Bertram, E. G. (1949). "A Morphological Distinction between Neurones of the Male and Female, and the Behaviour of the Nucleolar Satellite during Accelerated Nucleoprotein Synthesis". Nature. 163 (4148): 676–677
2. Lyon, M. F. (2003). "The Lyon and the LINE hypothesis". Seminars in Cell & Developmental Biology
3. Lyon, M. F. (1961). "Gene Action in the X-chromosome of the Mouse (Mus musculus L.)". Nature. 190 (4773): 372–373
4. Brown, C.J., Robinson, W.P., (1997), XIST Expression and X-Chromosome Inactivation in Human Preimplantation Embryos Am. J. Hum. Genet. 61, 5–8
5. Lee, J. T. (2003). "X-chromosome inactivation: a multi-disciplinary approach". J.semcdb. 14 (6): 311–312
6. Rougeulle, C.; Avner, P. (2003). "Controlling X-inactivation in mammals: what does the centre hold?". Seminars in Cell & Developmental Biology. 14 (6): 331–340
7. Lee, J. T.; Davidow, L. S.; Warshawsky, D. (1999). "Tisx, a gene antisense to Xist at the X-inactivation centre". Nat. Genet. 21 (4): 400–404
8. Heard, E.; Rougeulle, C.; Arnaud, D.; Avner, P.; Allis, C. D. (2001)
9. de Napoles, M.; Mermoud, J.E.; Wakao, R.; Tang, Y.A.; Endoh, M.; Appanah, R.; Nesterova, T.B.; Silva, J.; Otte, A.P.; Vidal, M.; Koseki, H.; Brockdorff, N. (2004)
10. Chadwick, B.P.; Willard, H.F. (2003). "Barring gene expression after XIST: maintaining faculative heterochromatin on the inactive X.". Seminars in Cell & Developmental Biology. 14 (6): 359–367
11. Natekar, Prashant E.; DeSouza, Fatima M. (2008)