X染色体の不活性化

ヒトのX染色体には、Y染色体の10倍以上の遺伝子が含まれています。男性のX染色体は1本、女性のX染色体は2本なので、女性は2倍のタンパク質を生成すると考えられますが、それは望ましくないです。

この問題を回避するために、雌の哺乳類細胞では、胚の初期段階でX染色体の1本に含まれる遺伝子をほぼすべて不活性化します。不活性化されたX染色体は、細胞核を囲む核膜の中で、バー体と呼ばれる小さくて高密度のボール状に凝縮します。この状態では、ほとんどのX連鎖遺伝子は転写されません。

胎児期の哺乳類では、不活性化されたX染色体が母方か父方かはランダムに決まります（ただし有袋類は父方のX染色体を優先的に不活性化する）。また、ある細胞でのXの不活性化は、他の細胞でのXの不活性化とは無関係です。そのため、胚の約半分の細胞は母方のXを不活性化し、残りの半分の細胞は父方のXを不活性化してモザイクを作ります。これらの細胞が複製されると、同じX染色体が不活性化された細胞が作られます。注目すべきは、卵巣内で卵子となる細胞でバー体が再活性化されることです。

三毛猫や三毛猫のメスが出現するのは、X染色体の不活性化によるものです。これらの猫は、X染色体上に黒毛とオレンジ毛の対立遺伝子を持つ遺伝子のヘテロ接合体です。黒毛とオレンジ毛の対立遺伝子が細胞群の中でランダムに不活性化された結果、斑模様の被毛になるのです（キャリコ猫には、別の染色体が原因の白い毛の斑模様もある）。三毛猫やキャリコ猫のオスは存在しますが、X染色体が余分にあり、一般的に不妊症です。

X不活性化は、余分なX染色体に起因する症状の重症度を下げます。クラインフェルター症候群の男性は、バー体を形成して余分なX染色体を不活性化します。トリプルX症候群の女性は、余分なX染色体を不活性化するために、さらにバー体を形成します。