Barr-legeme Definition

Barr-legemet, også undertiden kaldet kønskromatinet, er det inaktive X-kromosom i kvindelige somatiske celler. Menneskelige hunner har to X-kromosomer, mens mænd har et X og et Y. I alle de kvindelige somatiske celler, som ikke deltager i den seksuelle reproduktion, er det ene X-kromosom aktivt, og det andet inaktiveres i en proces kaldet lyonisering, hvorved Barr-legemet bliver til Barr-legemet. Grunden til, at det ene X-kromosom lukkes ned, er, at kun den nødvendige mængde genetisk information kommer til udtryk, i stedet for det dobbelte eller endnu mere. Det er derfor, at X-inaktivering ikke kun forekommer hos mennesker, men hos alle organismer, hvis køn bestemmes af tilstedeværelsen eller fraværet af et Y- eller W-kromosom i cellen. Kort sagt skal mængden af X-kromosomgener, der udtrykkes, være lige stor hos både hanner og hunner.

Den barrske krop er pakket ind i heterokromatin, mens det aktive X-kromosom er pakket ind i euchromatin. Det betyder, at selv om begge X-kromosomer har det samme genindhold, er det inaktive X-kromosom kondenseret og ikke let tilgængeligt for molekyler, der er involveret i transkription, mens det aktive X-kromosom har et større volumen og er mere spredt eller åbent, hvilket gør det muligt for transkription at finde sted.

Hvilket X-kromosom bliver til Barr-legemet?

Det er helt tilfældigt, hvilket kromosom der bliver inaktiveret, men i en bestemt celle forbliver det inaktiverede X-kromosom inaktivt i hele cellens liv. Desuden vil det samme kromosom være inaktivt i alle de celler, der nedstammer fra det oprindelige kromosom, og det samme gælder naturligvis også for det aktive X-kromosom. Derfor er der altid kun ét aktivt X-kromosom i en given celle, men det er forskelligt, hvilket X-kromosom det er. Af den grund er antallet af Barr-legemer altid ét mindre end det samlede antal X-kromosomer. Dette gælder selv når et individ har en mutation, der har ført til tilstedeværelsen af ekstra X-kromosomer, som i tilfældet med Klinefelters syndrom hos mænd, hvor der findes et ekstra X-kromosom i alle celler.

Mekanismen for X-inaktivering

Der findes et X-inaktiveringscenter (XIC) nær centromeren på X-kromosomerne, der indeholder et gen kaldet X-inaktivt specifikt transkript (Xist), og et andet kaldet Tsix (Xist omvendt). Xist fører til geninaktivering på X-kromosomet, og derfor finder vi, at Xi er beklædt med Xist-RNA, mens Xa ikke er det. Tsix er på den anden side en negativ regulator af Xist, hvilket betyder, at den modvirker dens funktion. Eftersom Xist fører til at generne bliver tavse, så forhindrer tilstedeværelsen af Tsix dette. Derfor finder vi, at kromosomer med mere Tsix-ekspression er langt mindre tilbøjelige til at blive inaktiveret end kromosomer med mindre Tsix-ekspression.

I begyndelsen udtrykker begge X-kromosomer i lige høj grad Xist-RNA, men når inaktiveringsprocessen begynder, øger den kommende Xi mængden af Xist-RNA, der produceres, hvilket så belægger dette kromosom, hvorved dets gener bliver gjort tavse. På den anden side stopper det fremtidige Xa ekspressionen af Xist-genet, hvilket betyder, at dets gener ikke bliver gjort tavse, og at kromosomet forbliver aktivt. Selvfølgelig er Xist-genet på Barr-legemet ikke tavset, og en procentdel af resten af generne har også vist sig at undslippe inaktivering. Det betyder, at en kvinde, der fødes med kun ét kromosom, stadig vil have færre gener udtrykt end en kvinde, der har begge X-kromosomer, selv om kun det ene X-kromosom er fuldt aktivt hos normale hunner. Ligesom Xist er Tsix RNA lige meget udtrykt på begge X-kromosomer til at starte med, men det ændrer sig, når inaktiveringsprocessen begynder at finde sted.

Genetiske lidelser og Barr Body

Da kun ét X-kromosom er aktivt i hver celle, kan kvinder med Turners syndrom i sjældne tilfælde nå at blive født, selv om deres celler kun indeholder ét X-kromosom til at starte med. De kan også leve deres liv og være funktionelle på trods af, at deres celler ikke indeholder noget Barr-legeme og derfor ikke får de få gener, der udtrykkes fra det inaktive X-kromosom. Kvinder med denne lidelse udvikler sig ikke som den gennemsnitlige kvinde, men de udtrykker stadig nok gener fra X-kromosomet til at klare sig. I tilfælde af lidelser, hvor der er ekstra X-kromosomer i cellerne hos enten mænd eller kvinder, forbliver kun ét X-kromosom aktivt, og resten bliver til Barr-legemer. Dette kan også føre til udviklingsproblemer.

Sidst kan der også opstå problemer hos kvinder, hvis celler har begge X-kromosomer. Normalt er det faderlige X-kromosom tavset halvdelen af tiden, og det moderlige X-kromosom er tavset den anden halvdel af tiden. I nogle tilfælde er det ene eller det andet dog oftere tavs. Alt efter hvor skævt forholdet mellem inaktivering af det faderlige X-kromosom og inaktivering af det moderlige X-kromosom er, kan kvinderne enten ikke have nogen symptomer, mindre problemer, eller de kan få problemer, der fører til døden.

• Alleler – Variantformer af det samme gen.
• Downs syndrom – En genetisk lidelse, der er karakteriseret ved mental retardering og skyldes trisomi 21.
• Mitose – Delingen af kernen, der fører til to identiske datterceller i levende organismer.
• Monosomi – En aneuploidi, hvor der mangler et kromosom af et homologe par.

Quiz

1. Hvor findes Barr-legemer typisk?
A. Mandlige kønsceller
B. Mandlige somatiske celler
C. Kvindelige somatiske celler
D. Mandlige og kvindelige somatiske celler

2. Hvis en huncelles celler indeholder tre X-kromosomer, hvor mange Barr-legemer vil hver celle så have?
A. En
B. To
C. Tre
D. Ingen

3. Hvilket af følgende gælder for Xist-genet?
A. Det aktiverer gener på X-kromosomer
B. Det forhindrer inaktivering af gener
C. Det inaktiverer gener på X-kromosomer
D. Den indeholder XIC