एक्स-निष्क्रियकरण (लायोनाइजेशन)

एक्स-निष्क्रियकरण, जिसे इसकी खोजकर्ता मैरी लियोन के नाम पर अक्सर लायोनाइजेशन कहा जाता है, वह विकासात्मक प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक मादा स्तनपायी की प्रत्येक कोशिका में दो एक्स गुणसूत्रों में से एक को अनुलेखनात्मक रूप से निष्क्रिय कर दिया जाता है। चूंकि निष्क्रिय करने के लिए एक्स का चुनाव आमतौर पर यादृच्छिक होता है और फिर क्लोनली विरासत में मिलता है, मादा स्तनधारी दो कोशिका आबादी के कार्यात्मक मोज़ेक बन जाते हैं, और एक्स-लिंक्ड जीन खुराक को XY पुरुषों के मुकाबले संतुलित किया जाता है।

Definition

एक्स-निष्क्रियकरण (लायोनाइजेशन) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक मादा स्तनपायी की प्रत्येक दैहिक कोशिका में एक एक्स गुणसूत्र विकास के शुरुआती चरण में स्थायी रूप से निष्क्रिय हो जाता है, ताकि प्रत्येक कोशिका एक ही एक्स से एक्स-लिंक्ड जीन व्यक्त करे और पुरुषों के सापेक्ष खुराक की क्षतिपूर्ति हो।

Scope

यह विषय एक्स-निष्क्रियकरण के लिए खुराक-क्षतिपूर्ति तर्क, निष्क्रिय एक्स के यादृच्छिक बनाम मुद्रित चुनाव, निष्क्रियता का विकासात्मक समय, क्लोनल रखरखाव और परिणामी मोज़ेकवाद, और तिरछापन (skewing) की अवधारणा को शामिल करता है। विस्तृत XIST और क्रोमेटिन तंत्र को एक्स-निष्क्रियता तंत्र पर संबंधित विषय में वर्णित किया गया है; यहां ध्यान सिद्धांत और उसके परिणामों पर है।

Core questions

• मादा स्तनधारियों को एक एक्स गुणसूत्र को निष्क्रिय करने की आवश्यकता क्यों होती है?
• किस एक्स को निष्क्रिय करना है, इसका चुनाव कैसे और कब किया जाता है?
• बाद के कोशिका विभाजनों के माध्यम से निष्क्रिय अवस्था को कैसे बनाए रखा जाता है?
• एक्स-निष्क्रियकरण तिरछापन (skewing) क्या है और यह क्यों मायने रखता है?

Key concepts

• खुराक क्षतिपूर्ति
• यादृच्छिक बनाम मुद्रित एक्स-निष्क्रियकरण
• गणना और चुनाव
• निष्क्रिय अवस्था का क्लोनल रखरखाव
• कार्यात्मक मोज़ेकवाद
• तिरछा एक्स-निष्क्रियकरण
• बार बॉडी (संघनित निष्क्रिय एक्स)

Key theories

लायन परिकल्पना

लायन ने प्रस्तावित किया कि मादा विकास के शुरुआती चरण में एक एक्स गुणसूत्र यादृच्छिक रूप से निष्क्रिय हो जाता है, कि चुनाव निश्चित होता है और क्लोनली प्रचारित होता है, और इसलिए मादाएं मोज़ेक होती हैं जिनमें कुछ कोशिकाएं मातृ और अन्य पैतृक एक्स को व्यक्त करती हैं।

Mechanisms

मादा भ्रूणजनन के शुरुआती चरण में कोशिकाएं अपने एक्स गुणसूत्रों को ऑटोसोम के सापेक्ष गिनते हैं और एक एक्स को सक्रिय रहने के लिए और दूसरे को निष्क्रिय करने के लिए चुनते हैं। अधिकांश दैहिक ऊतकों में चुनाव यादृच्छिक होता है, जिससे कोशिकाओं का एक मोज़ेक बनता है जो या तो मातृ या पैतृक एक्स को व्यक्त करता है; कुछ ऊतकों में, जैसे कि कुछ स्तनधारियों की अतिरिक्त-भ्रूण रेखाएं, पैतृक एक्स को प्राथमिकता से निष्क्रिय किया जाता है (मुद्रित एक्स-निष्क्रियकरण)। एक बार चुने जाने के बाद, निष्क्रिय एक्स को एक हेटेरोक्रोमैटिक बार बॉडी में संघनित किया जाता है और निष्क्रिय अवस्था को सभी वंशज कोशिकाओं में ईमानदारी से कॉपी किया जाता है। 50:50 अनुपात से विचलन, जिसे तिरछापन (skewing) कहा जाता है, संयोग से या किसी विशेष एक्स को व्यक्त करने वाली कोशिकाओं के चयन से उत्पन्न होता है और मादाओं में एक्स-लिंक्ड लक्षणों की अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकता है।

Clinical relevance

चूंकि एक्स-निष्क्रियकरण मादाओं को कोशिकीय मोज़ेक बनाता है, इसलिए मादाओं में एक्स-लिंक्ड स्थितियों की नैदानिक अभिव्यक्ति उन कोशिकाओं के अनुपात पर निर्भर करती है जिनमें उत्परिवर्ती एक्स सक्रिय रहता है; अत्यधिक तिरछा निष्क्रियकरण एक वाहक को रोगसूचक बना सकता है या, इसके विपरीत, उसकी रक्षा कर सकता है। यह विषय बताता है कि माता-पिता का मूल और संयोग दोनों मादा फेनोटाइप को कैसे आकार देते हैं; यह वर्णनात्मक है और व्यक्तिगत परीक्षण या देखभाल के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

Epidemiology

एक्स-निष्क्रियकरण रोग की स्थिति के बजाय मादा स्तनधारी दैहिक कोशिकाओं की एक सार्वभौमिक विशेषता है। निष्क्रियकरण अनुपात का तिरछापन सामान्य महिला आबादी में हल्के स्तर तक सामान्य है और उम्र के साथ और कुछ एक्स-लिंक्ड उत्परिवर्तन के वाहकों में इसकी आवृत्ति बढ़ जाती है।

History

मैरी लियोन ने 1961 में एकल-सक्रिय-एक्स परिकल्पना को आगे बढ़ाया ताकि मादा चूहों में कोट-रंग मोज़ेकवाद को बार बॉडी के कोशिकावैज्ञानिक अवलोकन और खुराक क्षतिपूर्ति के साथ सामंजस्य स्थापित किया जा सके। अगले दशकों में यादृच्छिक-चुनाव, क्लोनल-रखरखाव और तिरछापन (skewing) पहलुओं की स्तनधारियों में पुष्टि की गई, और 1990 के दशक के अंत और 2010 के दशक में समीक्षाओं ने सिद्धांत को अंतर्निहित आणविक मशीनरी के साथ एकीकृत किया।

Key figures

• Mary F. Lyon
• Edith Heard
• Philip Avner
• Stanley Gartler

Seminal works

• lyon-1961
• heard-1997
• galupa-heard-2018

Frequently asked questions

क्या एक्स-निष्क्रियकरण पूरे एक्स गुणसूत्र को निष्क्रिय कर देता है?

निष्क्रिय एक्स का अधिकांश भाग निष्क्रिय हो जाता है, लेकिन जीनों का एक उपसमूह निष्क्रियता से बच जाता है और दोनों एक्स गुणसूत्रों से व्यक्त होता रहता है, जो इस बात का एक हिस्सा है कि एक्स-लिंक्ड खुराक के अंतर पूर्ण क्यों नहीं होते हैं।

तिरछा एक्स-निष्क्रियकरण (skewed X-inactivation) क्या है?

तिरछापन (skewing) प्रत्येक एक्स का उपयोग करने वाली कोशिकाओं के अपेक्षित लगभग समान मिश्रण से विचलन है। यह संयोग से या इसलिए हो सकता है क्योंकि एक एक्स को व्यक्त करने वाली कोशिकाओं को प्राथमिकता दी जाती है, और यह प्रभावित कर सकता है कि एक्स-लिंक्ड उत्परिवर्तन की एक महिला वाहक स्थिति की विशेषताओं को दर्शाती है या नहीं।