XY chromosomale bivalent: nucleolaire attractie

Nucleolaire organisatie door autosomale bivalenten treedt op tijdens de mannelijke meiotische profase bij zoogdiersoorten. Tijdens de late leptotene-vroege zygotene stadia zijn verschillende autosomale bivalenten betrokken bij de synthese van ribosomaal RNA. In het pachytene stadium maken de nucleolaire massa’s zich los van de plaatsen van primaire autosomale oorsprong, verplaatsen zich dicht bij het XY-chromosomenpaar, en de nucleolaire componenten worden gesegregeerd. In het vroege pachytene verbindt een uitgebreid synaptonemaal complex in de pseudoautosomale regio de X- en Y-chromosomen in nauwe juxtapositie over het grootste deel van de lengte van het Y-chromosoom, met uitzondering van een eindregio van het Y-chromosoom die divergeert van de parenregio. Naarmate de meiotische profase vordert, desynapteren de X- en Y-chromosomen geleidelijk en bij diplotene wordt het XY-paar end-to-end geassocieerd. Xmr (Xlr-related, meiosis regulated) is een eiwitcomponent van de nucleolus die met het XY-paar is geassocieerd en van de gesynapteerde delen van de X- en Y-askernen. Xmr is, net als SCP3, een component van het laterale element van het synaptonemale complex. Beide delen structurele homologie in hun C-terminale regio. Deze regio bevat verschillende vermoedelijke spiraalvormige domeinen waarvan bekend is dat ze heterodimereiwit-eiwitinteracties mediëren en bindingsplaatsen voor regulerende eiwitten bieden. Net als Xmr is het tumorrepressoreiwit BRCA1 aanwezig langs de niet-gesynapte kernen van het XY bivalent. Zowel Xmr als BRCA1 zijn betrokken bij een mechanisme dat leidt tot chromatinecondensatie en inactivering van de transcriptie van het XY bivalent. Het BRCA1-ATR-kinasecomplex, zo blijkt uit recent onderzoek, veroorzaakt de fosforylering van histon H2AX, dat overheerst in het gecondenseerde chromatine van het XY-chromosomenpaar. Xmr is niet aanwezig in het XY bivalent wanneer de expressie van histon H2AX deficiënt is. De rol van Xmr in de chromatinecondensatie van het XY bivalent is niet vastgesteld. De gedeeltelijke structurele homologie van SCP3 en Xmr, hun verdeling langs de niet gesynapteerde axiale kernen van de X- en Y-chromosomen, en de aanwezigheid van Xmr in de met het XY-paar geassocieerde nucleolus wekt de mogelijkheid dat Xmr, en andere eiwitten, waaronder eiwitkinasen, naar de nucleolus worden gerekruteerd om functies uit te voeren die verband houden met chromosomale synapsis, chromatinecondensatie en recombinatieprocessen, evenals de voortgang van de celcyclus.