Wie ein weibliches X-Chromosom inaktiviert wird

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Stammzellen mit einfachem Chromosomen-Satz ermöglichen Forschung

„Genetische Untersuchungen wie diese sind recht komplex“, erklärt Wutz. So sei denn auch ein Großteil der Genetik bei Säugetieren dank Rückschlüssen von Forschungsresultaten von Taufliegen bekannt, einem Modellorganismus der Biologie und insbesondere der genetischen Forschung. Taufliegen besitzen jedoch ein gegenüber Säugetieren unterschiedliches Chromosomensystem und kennen keine X-Inaktivierung. Daher habe man sich in diesem Fall nicht der Taufliegen-Genetik bedienen können, um Gen-Kandidaten bei Säugetieren zu finden.

Methodische Fortschritte der letzten Jahre hätten diese Forschung nun ermöglicht, so Wutz. Möglich wurden sie nun dank den Stammzellen mit dem einfachen Chromosomen-Satz, die Wutz vor fünf Jahren, damals noch an der Universität Cambridge, Grossbritannien, schuf.

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Die ETH-Forschenden veröffentlichten ihre Arbeit in der jüngsten Ausgabe des Fachmagazins Cell Reports. In derselben Ausgabe publizierte auch ein britisches Forscherteam eine Arbeit, in der sie mit einer anderen Methode, der RNA-Interferenz, ebenfalls eine Reihe von an der X-Inaktivierung beteiligten Genen finden. Darunter befindet sich – Spen.

Regulierung der X-Chromosomen beim Menschen leicht unterschiedlich

Die Gene für Xist und Spen kommen auch beim Menschen vor. Daher könnten diese Forschungsarbeiten Hinweise für die Situation beim Menschen liefern – zumindest auf einer theoretischen Ebene, wie Wutz präzisiert. Denn die Maus-Genetik lässt sich nicht eins zu eins auf den Menschen übertragen.

Ein französisches Forscherteam hat vor wenigen Jahren bei Menschen zusätzlich zu Xist ein System postuliert, welches das X-Chromosom bei Männern sowie eines der X-Chromosomen bei Frauen aktiv behält. Dieses aktivierende System ist bei Mäusen nicht bekannt. Die Regulierung der X-Chromosomen könnte beim Menschen also wegen eines Zusammenspiels von aktivierenden und inaktivierenden Faktoren noch komplexer sein als bisher angenommen. Genetikern, die dem auf den Grund gehen möchten, dürfte die Arbeit so schnell nicht ausgehen.

Originalpublikation: Monfort A, Di Minin G, Postlmayr A, Freimann R, Arieti F, Thore S, Wutz A: Identification of Spen as a crucial factor for Xist function through forward genetic screening in haploid embryonic stem cells. Cell Reports 2015, 12: 554-561, doi: 10.1016/j.celrep.2015.06.067

* F. Bergamin: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich), 8092 Zürich, Schweiz

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