L'inactivation du chromosome X

Thèmes abordés

Inactivation du chromosome X, chromosomes X et Y, phénomène de lyonisation, translocations X, maladie récessive liée à l’X chez une femme

Résumé du document

- En ce qui concerne les autosomes, pour la plupart des gènes on a une expression bi-allélique (sauf pour les gènes soumis à empreinte parentale). Pour le chromosome X c'est une expression mono-allélique, d'où la nécessité d'inactivation d'un chromosome X.
- Particularités des chromosomes X et Y :
. X : 160 millions de pb , 1000 gènes impliqués dans un grande variété de fonction dans les 2 sexes
. Y : 54 millions de pb , moins de 50 gènes dont certains partagés avec le X , nombreux jouent un rôle dans le développement masculin

Extraits

[...] Dans les tissus embryonnaires : l'inactivation se produit au hasard dans l'ectoderme primitif , XIST est libéré de l'empreinte Au départ il y a inactivation de l'X paternel dans toutes les cellules, puis dans les cellules de la masse cellulaire interne il y a une réinitialisation du processus (méthylation) qui se poursuit par l'inactivation aléatoire d'un X. [...]

[...] Pour le chromosome X c'est une expression mono-allélique, d'où la nécessité d'inactivation d'un chromosome X Particularités des chromosomes X et Y : X : 160 millions de pb gènes impliqués dans un grande variété de fonction dans les 2 sexes Y : 54 millions de pb , moins de 50 gènes dont certains partagés avec le X , nombreux jouent un rôle dans le développement masculin Pour résoudre le déséquilibre transcriptionnel (en terme de protéines produites) entre l'homme XY et la femme XX on a besoin de l'inactivation de l'X L'inactivation du chromosome X : Mécanisme de régulation épigénétique : modification de l 'expression des gènes sans modification de la séquence des nucléotides Lorsque mâle et femelle ont une formule gonosomique différente (espèces hétérogamétiques) Chez l'homme le mécanisme de compensation est l'inactivation d'un des chromosomes X de la femme, mais ce n'est pas le cas dans toutes les espèces : chez la drosophile l'X du mâle est multiplié par chez le nématode chacun des X de la femme es divisé par 2 Mise en évidence : Barr (1949) : aspects morphologiques différents entre les deux sexes corpuscule ou corps de Barr chez la femelle (hétérochromatine du chromosome correspondant à l'X inactif Mary Lyon (1961) : propose la théorie de l'équilibre transcriptionnel entre la formule 46,XX et 46,XY dans les cellules somatiques des femelles de mammifères Phénomène de lyonisation 3 étapes indépendantes : Un seul X actif (euchromatique) par cellule, l'autre chromosome X (hétérochromatique) étant inactivé dès le début de l'embryogénèse Comptage du nombre d'X dans la cellule Arguments histologiques : nombre de corps de Barr = nombre de chromosomes X 1 L'inactivation se produit au hasard et porte soit sur l'X d'origine paternelle , soit sur l'X d'origine maternelle choix au hasard au cours des premières divisions au cours du développement Arguments enzymatiques de G6PD : l'homme hémizygote muté a un taux de G6PD de la femme homozygote mutée a un taux de G6PD de et la femme hétérozygote a un taux de G6PD correspondant à la moitié de la normale Processus complexe contrôlé par le centre d 'inactivation de l'X (Xic) : région chromosomique complexe , le locus Xic génère un ARN non codant Xist requis pour initier l 'inactivation Le gène XIST (X-inactive specific transcript) : identification en ARN épissé mais non codant , expression stable à partir du chromosome inactif (action en cis) , localisé au noyau et décore le futur X inactif , pas d'inactivation si délétion de Xist Le gène Tsix est un répresseur de Xist : Tsix (ARN non codant) est un transcrit antisens à Xist en 3' de Xist , il empêche l'inactivation en bloquant l'accumulation de Xist , si on a une délétion du promoteur de Tsix, on a une inactivation de l'X Initiation, transmission et stabilisation de l 'inactivation dans les cellules filles transmission clonale du chromosome X inactivé : au cours des divisions, le chromosome X ayant été inactivé peut le rester sans Xist Stabilisation de l'inactivation : hyperproduction de Xist en cis stabilisation de Xist en cis réplication asynchrone modifications de la chromatine (hypoacétylation des histones , méthylation des promoteurs de gènes) Exemple du gène de couleur du pelage chez le chat lié à l'X : si le gène est sauvage le pelage est noir, si le gène est muté le pelage est roux, donc les femelles hétérozygotes sont à la fois rousses et noires (inactivation aléatoire d'un chromosome Exceptions : Gènes échappant à l'inactivation : 15% des gènes sur l'X inactivé continuent à s'exprimer Gènes des régions pseudo- autosomiques PAR 1 et communes à l'X et à l'Y (PA : régions homologues capables de recombiner durant la méiose), par exemple le gène SHOX est important pour la taille des individus Certains gènes principalement situés sur le bras court de l'X (donc exprimés plus chez la femme) Biais d'inactivation 2 mécanismes d'inactivation du chromosome X : Dans les tissus extra-embryonnaires : inactivation spécifique de l'X paternel dans le trophectoderme et l'endoderme primitif. [...]

[...] Donc l'inactivation au hasard de l'X ne se produit que dans les cellules de la masse cellulaire interne, et pas dans les cellules qui donnent les annexes. [...]

[...] L'inactivation du chromosome X En ce qui concerne les autosomes, pour la plupart des gènes on a une expression bi-allélique (sauf pour les gènes soumis à empreinte parentale). [...]