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(gè)基因,許多基因與性別決定無(wú)關(guān)。
Lyon假說(shuō)(X失活) 正常女性在X染色體上有兩個(gè)基因位點(diǎn),而男性僅有單一位點(diǎn),這看起來(lái)有一個(gè)遺傳劑量問(wèn)題。然而,根據(jù)Lyon假說(shuō):女性體細(xì)胞中兩個(gè)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(gè)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(shí),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(shí)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(duì)于常染色體異常而言,X染色體異常相對(duì)來(lái)說(shuō)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(huì)引起一種特定的臨床綜合征(如特納綜合征),但預(yù)后相對(duì)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(wú)臨床癥狀攜帶者可以用X染色體失活來(lái)解釋。肌營(yíng)養(yǎng)不良或血友病的女性雜合子通常無(wú)臨床癥狀,但常有肌無(wú)力或出血傾向。Lyon假說(shuō)提示X失活是隨機(jī)的,因此,對(duì)一個(gè)個(gè)體而言,50%的母源染色體和50%的父源染色體會(huì)發(fā)生X失活。但是隨機(jī)過(guò)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(gè)雜合子的特定組織中,幾乎所有失活的等位基因都是正常基因,則女性雜合子和男性雜合子患者的表現(xiàn)可相似。