人類性別決定由X和Y染色體控制。女性有兩條X染色體,男性有一條X和一條Y染色體。Y染色體在46條染色體中最小,其主要功能與決定男性性別有關(guān)。X染色體在染色體中較大,包含幾百個基因,許多基因與性別決定無關(guān)。
Lyon假說(X失活) 正常女性在X染色體上有兩個基因位點,而男性僅有單一位點,這看起來有一個遺傳劑量問題。然而,根據(jù)Lyon假說:女性體細(xì)胞中兩個X染色體之一,在胚胎早期已失活。Barr小體,即女性體細(xì)胞核內(nèi)的性染色質(zhì),代表著失活的一個染色體。使X染色體失活的基因已被鑒定(XIST基因)。分子遺傳學(xué)研究證實,在失活的染色體上,并非所有基因都失活,但大多數(shù)基因都已失活。實際上,不管基因組中有多少條X染色體,除一條外,其余X染色體上基因大部分均失活。
X染色體失活有非常重要的臨床意義。例如,相對于常染色體異常而言,X染色體異常相對來說較為良性。有三條X染色體的女性,其智力和體格通常正常,且有生育能力。相反,所有已知常染色體三體綜合征的后果都非常嚴(yán)重。一條X染色體缺少,盡管會引起一種特定的臨床綜合征(如特納綜合征),但預(yù)后相對良性,然而一條常染色體缺乏常是致命的。
X連鎖隱性異常的無臨床癥狀攜帶者可以用X染色體失活來解釋。肌營養(yǎng)不良或血友病的女性雜合子通常無臨床癥狀,但常有肌無力或出血傾向。Lyon假說提示X失活是隨機(jī)的,因此,對一個個體而言,50%的母源染色體和50%的父源染色體會發(fā)生X失活。但是隨機(jī)過程符合正態(tài)分布曲線。大多數(shù)母系X染色體能在女性某一特定組織失活,而父系X染色體在女性另一特定組織失活。如果碰巧,在一個雜合子的特定組織中,幾乎所有失活的等位基因都是正;,則女性雜合子和男性雜合子患者的表現(xiàn)可相似。