常染色体統合導入遺伝子からのXIST発現とXIST発現をリンクする

Xistは、雌細胞内の2つのX染色体の1つを沈黙させる哺乳類の投与量補償メカニズムであるX-染色体不活性化（XCI）のマスターレギュレーターです。XCIは、初期の胚発生中に確立されます。Atosomeに統合されたXIST導入遺伝子（TG）は、隣接する遺伝子の転写サイレンシングを誘導する可能性があります。ただし、常染色体配列サイレンシングに対するXIST RNAの効果とメカニズムはとらえどころのないままです。この研究では、マウスの生存率と互換性があるが、ホモ接合性トランスジェニックマウスの雄性不妊を引き起こすXist TGの常染色体統合を調査します。マウス染色体1（CHR 1）の4つのセグメントにクラスター化された遺伝子の転写還元とともに、トランスジェニック男性細胞で異所性XIST発現を観察しました。RNA/DNA蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）および染色体塗装により、Xist Tgが染色体1に関連していることが確認されました。我々の結果は、転写的に抑制された染色体セグメントが3次元核空間のXist TGに密接に近いことを示しています。したがって、私たちの調査結果は、Xistが3次元染色体組織によって促進される長距離転写サイレンシングを指示および維持するモデルをサポートしています。

Xist is the master regulator of X-Chromosome Inactivation (XCI), the mammalian dosage compensation mechanism that silences one of the two X chromosomes in a female cell. XCI is established during early embryonic development. Xist transgene (Tg) integrated into an autosome can induce transcriptional silencing of flanking genes; however, the effect and mechanism of Xist RNA on autosomal sequence silencing remain elusive. In this study, we investigate an autosomal integration of Xist Tg that is compatible with mouse viability but causes male sterility in homozygous transgenic mice. We observed ectopic Xist expression in the transgenic male cells along with a transcriptional reduction of genes clustered in four segments on the mouse chromosome 1 (Chr 1). RNA/DNA Fluorescent in situ Hybridization (FISH) and chromosome painting confirmed that Xist Tg is associated with chromosome 1. To determine the spreading mechanism of autosomal silencing induced by Xist Tg on Chr 1, we analyzed the positions of the transcriptionally repressed chromosomal sequences relative to the Xist Tg location inside the cell nucleus. Our results show that the transcriptionally repressed chromosomal segments are closely proximal to Xist Tg in the three-dimensional nucleus space. Our findings therefore support a model that Xist directs and maintains long-range transcriptional silencing facilitated by the three-dimensional chromosome organization.