自 1948 年加拿大學者穆雷巴爾 （Murray Barr）在母貓的神經元中發現巴爾氏體（Barr body）以來，X 染色體的抑制便一直是個相當受矚目的議題。目前認為 Xist 這個長鏈非編碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是 X 染色體抑制過程中的核心因子。Xist 會與 PRC2 等蛋白質結合，導引它們至相關區域改變染色質結構而產生 X 染色體抑制的效果。
雖然我們對 Xist 的作用機制已有越來越多的了解，然而，Xist 究竟透過何種方式「快速」且「廣泛」地對整個 X 染色體大部分具有轉錄活性的區域進行「覆蓋」而發揮抑制效果仍是個謎。一種假說認為 Xist 是從其轉錄的地方開始與 PRC2 等蛋白結合沿著 DNA 上、下游逐步覆蓋整條 X 染色體；另一個假說認為 Xist 會率先和 DNA 上遠端但其實在空間上相近或者親和力高的位置結合，接著才逐步覆蓋至整個 X 染色體。
日前，以美國麻省理工學院為首的的研究團隊利用 RNA 反義股純化（RNA antisense purification，RAP）的技術偵測 Xist 表達初期與 DNA 互動的情形，再將這個結果與由 Hi-C 技術所得到的染色質結構相互疊合，發現 Xist 會優先結合到與 Xist 基因座立體空間上彼此鄰近的 DNA 上，也就是支持了上述第二個假說。進一步分析發現這些 DNA 多半屬於基因活性區域，這個結果與一般細胞核中具轉錄活性的染色質在空間中往往聚集在一起的觀察可謂相當一致。
這個研究結果幫助我們更詳細地了解 Xist 作用的機制。未來如果能夠針對 X 染色質結構的特徵、Xist 與 PRC2 等蛋白所引起的染色質結構改變有更多詳盡的描述的話，相信對了解這整個 X 染色體抑制的過程將更有幫助。此外，本研究的實驗方法也可應用到其他 lncRNA 如何找到目標作用位置的研究中，這對於 lncRNA 的研究領域而言不得不謂是一大進展！
圖片說明：Xist 首先影響立體空間中鄰近的區域，而這些區域多為高基因密度區。Xist 的 A-repeat 序列、蛋白質 hnRNP U 能幫助 Xist 找到並抓住這些區域。PRC2 和其他蛋白質隨後會和 Xist 結合，使得被抓住的以及鄰近的 DNA 紛紛發生 H3K27me3，進一步讓 X 染色質結構益發緻密，因而也就把越來越多 X 染色質拉向這個 X 不活化中樞（X inactivation centre）最終影響遍及整個 X 染色體。圖片來源：http://ppt.cc/QwGd。
參考資料：
- Engreitz, J. M., Pandya-Jones, A., McDonel, P., Shishkin, A., Sirokman, K., Surka, C., . . . Guttman, M. (2013). The Xist lncRNA exploits three-dimensional genome architecture to spread across the X chromosome. Science, 341(6147), 1237973. doi:10.1126/science.1237973. http://ppt.cc/QwGd
作者：謝典戰
編輯：李政霖
