Der Hauptunterschied zwischen zufälliger und geprägter X-Inaktivierung besteht darin, dass zufällige X-Inaktivierung die Inaktivierung eines väterlichen oder mütterlichen X-Chromosoms mit gleicher Wahrscheinlichkeit während der Zeit der Gastrulation im Epiblast ist, während geprägte X-Inaktivierung eine nicht zufällige X-Inaktivierung ist des väterlichen X-Chromosoms in den extraembryonalen Geweben von Säugetieren.
X-Inaktivierung ist ein Prozess, der bei weiblichen Säugetieren beobachtet wird. Im Allgemeinen haben Frauen zwei X-Chromosomen. Und bei weiblichen Säugetieren wird ein X-Chromosom inaktiv. Mit anderen Worten, ein X-Chromosom wird zu einer transkriptionell inaktiven Struktur. Sobald dies eintritt, bleibt dieses spezielle X-Chromosom während der gesamten Lebensdauer der Zelle und ihrer Nachkommen im Organismus inaktiv. Darüber hinaus kondensiert das inaktivierte X-Chromosom zu einer kompakten Struktur, die als Barr-Körper bezeichnet wird, und wird stabil in einem stillen Zustand geh alten. Auch der X-Inaktivierungsprozess hängt von der Kontrolle zweier nichtkodierender komplementärer RNAs ab. Die X-Inaktivierung tritt jedoch nicht bei Männern auf, die nur ein X-Chromosom haben. Darüber hinaus kann die X-Inaktivierung zufällig oder durch Imprinting erfolgen.
Was ist zufällige X-Inaktivierung?
Zufällige X-Inaktivierung ist der normale X-Inaktivierungsprozess, bei dem sowohl mütterliche als auch väterliche X-Chromosomen mit gleicher Wahrscheinlichkeit inaktiviert werden. Dies findet bei plazentaren Säugetieren, einschließlich Menschen, während der Zeit der Gastrulation im Epiblast statt. Das inaktivierte Chromosom bleibt während der gesamten Lebensdauer der Zelle und ihrer Nachkommen inaktiv.
Abbildung 01: Zufällige X-Inaktivierung
Außerdem ist dies ein Mechanismus zur Erzielung einer Dosiskompensation und wurde erstmals in somatischen Zellen weiblicher Säugetiere beobachtet. Das auf dem X-Chromosom lokalisierte X-Inaktivierungszentrum (Xic) reguliert die zufällige X-Inaktivierung. Somit werden Gene des gesamten X-Chromosoms aufgrund zufälliger X-Inaktivierung transkriptionell stillgelegt.
Was ist die Inaktivierung des eingeprägten X?
Ein Nachkomme erbt zwei Genkopien von seinen Eltern. Eine Kopie stammt von der Mutter und die andere vom Vater. Und meistens sind beide Kopien des Gens funktionsfähig oder in aktiver Form. In einigen Fällen verbleibt jedoch nur eine Genkopie in ihrer aktiven Form, während die andere in der inaktiven Form vorliegt. Daher wird eine Kopie „eingesch altet“, während die andere „ausgesch altet“wird. Und dieser Prozess wird als genomische Prägung bezeichnet. Die genomische Prägung findet hauptsächlich während der Anfangsstadien der Entwicklung eines Organismus statt und gehorcht nicht den Regeln der traditionellen Mendelschen Vererbung. In extraembryonalen Mauslinien wird das väterliche X zur Inaktivierung ausgewählt. Daher handelt es sich um eine Art nicht zufällige X-Inaktivierung. Hier findet eine geprägte X-Inaktivierung des elterlichen X-Chromosoms statt. Alle Mauszellen werden dieser X-geprägten Inaktivierung in Embryonen im 4-8-Zellstadium unterzogen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen zufälliger und eingeprägter X-Inaktivierung?
- Zufällige und geprägte X-Inaktivierung sind zwei Formen der X-Inaktivierung, die bei weiblichen Säugetieren auftreten.
- Beide Prozesse führen zum transkriptionellen Silencing der meisten Gene auf einem der beiden X-Chromosomen.
- X-Inaktivierungszentrum (Xic) auf dem X-Chromosom reguliert sowohl zufällige als auch eingeprägte X-Inaktivierung.
- Die nichtkodierende RNA Xist ist für die Initiierung sowohl der zufälligen als auch der geprägten X-Inaktivierung erforderlich.
Was ist der Unterschied zwischen zufälliger und eingeprägter X-Inaktivierung?
Es gibt zwei Arten der X-Inaktivierung: eingeprägte und zufällige. Bei der zufälligen X-Inaktivierung haben mütterliche und väterliche X-Chromosomen die gleiche Wahrscheinlichkeit, inaktiviert zu werden. Bei der Inaktivierung des geprägten X wird ein väterliches X-Chromosom vorzugsweise in der Plazenta von eutherischen Säugetieren sowie in allen Zellen früherer Beutelsäuger zum Schweigen gebracht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen zufälliger und eingeprägter X-Inaktivierung. Imprinted X-Inaktivierung ist weniger vollständig und weniger stabil als zufällige X-Inaktivierung.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen zufälliger und eingeprägter X-Inaktivierung zusammen.
Zusammenfassung – Zufällige vs. eingeprägte X-Inaktivierung
X-Inaktivierung ist das Aussch alten eines X-Chromosoms. Dies kann entweder durch zufällige Inaktivierung oder durch eingeprägte X-Inaktivierung geschehen. Darüber hinaus kommt es bei einigen weiblichen Säugetieren vor. Bei der zufälligen X-Inaktivierung haben sowohl das mütterliche als auch das väterliche X-Chromosom die gleiche Wahrscheinlichkeit, inaktiviert zu werden. Im Gegensatz dazu wird bei der geprägten X-Inaktivierung hauptsächlich das väterliche X-Chromosom zur Inaktivierung ausgewählt. Es handelt sich also nicht um einen zufälligen Vorgang. Darüber hinaus findet während der Zeit der Implantation eine zufällige X-Inaktivierung statt, während eine geprägte X-Inaktivierung in allen Zellen früh in der Präimplantationsentwicklung stattfindet. Außerdem tritt eine zufällige X-Inaktivierung in embryonalen Linien auf, während eine geprägte X-Inaktivierung in extraembryonalen Linien auftritt. Das ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen zufälliger und eingeprägter X-Inaktivierung.
