4.2- inactivation du chromosome X Flashcards
En quoi consisite l’inactivation du chromosome X et utilisé par qui
Système de compensation du dosage génique entre le mâle (46,XY) et la femelle (46, XX), car le Y n’a que 100 gènes comparativement au X qui a plus de 1000 gènes
- Mécanisme utilisé chez les mammifères
Que se passe chez les insectes
Augmentation de l’expression des gènes du X chez le mâle
Que se passe chez les nématodes (vers rond)
Répression de 50% des gènes sur chacun des X de la femelle
Caractéristiques du X inactif
Similaire à l’hétérochromatine
- Hyperméthylation des ilôts CpG des régions promotrices et des histones H3
- Hypoacétylation des histones H4
- Condensation maximale maintenue durant l’interphase
- Réplication tardive de l’ADN
Hétérochromatisation
Processus par lequel le X est inactivé
Hyperméthylation
l’hétérochromatisation se fait par l’ajout massif de groupements méthyl (CH3) sur les ilôts CpG de l’ADN
- Les ilôts CpG sont des régions riches en G et C
La cellule eucaryote utilise la méthylation de l’ADN pour inhiber des gènes non-nécessaires
Il y a aussi la méthylation des histones H3 contenues dans le nucléosome, ayant pour effet de compacter la structure de la chromatine
Hypoacétylation
- Hétérochromatisation n’est pas complète sans le retrait de groupements acétyls sur les H4 formant le nucléosome
- Ceci a pour but de resserer l’ADN autour des nucléosomes et de compacter encore plus l’ADN
- Chromosome X inactivé ressemblera alors à de l’hétérochromatine (donc inactif)
Comment se nomme le X inactivé
- Hétérochromatine facultative (hétérochromatine avec gènes résultat du processus d’inactivation du X)
- L’hétérochromatine sur les autres chromosomes est de ‘hétérochromatine constitutive (sans gènes)
Étapes de l’inactivation du X
1- Comptage du ratio X:autosome
2- Choix aléatoire du X à inactiver (au hasard)
3- Inactivation ou initiation
4- Propagation
5- Maintient
Combien de X a-t-on besoin
La présence dun seul X actif est essentielle à la survie de la cellule diploïde
- L’absence de X est létale
- La présence de 2 chromosomes X actifs complets est également létale
Par conséquent, un seul X doit être protégé de l’induction de l’inactivation chez la femme XX
Règle du nombre de X à inactiver pour la cellule diploïde
F: 2-1=1
H:1-1=0
Turner: 1-1=0
Klinefleter: 2-1=1
47, XXX: 3-1=2
47, XXY: 2-1=1
Permet de déterminer le nombre de X à inactiver
décrit le ratio X:autosome et où se trouve le centre d’inactivation sur le X
- X pairing region: pairage des X à ce niveau au début du processus permet de savoir combien il y a de X
- On retrouve un centre d’inactivation (CI) sur le bras long du chromosome X en Xq13
Décrit l’initiation, qui initie et survient quand
Le CI contient le gène XIST qui est très important dans la régulation de l’inactivation du X
- XIST est transcrit en ARN, mais n’est pas traduit. Il reste dans le noyau en association avec le X inactif
- XIST est seulement exprimé par l’allèle du chromosome X qui sera inactivé, tandis que l’allèle de XIST du X actif sera inhibé
L’ARNm du XIST initie l’activation de part et d’autre du CI en s’accumulant sur le futur X inactivé
Survient au stade du blastocyste précoce
Activité de XIST chez H et F
H: inactivé, ainsi pas exprimé
F: exprimé sur le futur X inactivé et réprimé sur le X actif
Décrit la propagation
L’accumulation du XIST se propage le long des 2 bras chromosomiques du futur X inactif
Décrit la maintenance
L’inactivation du X doit être maintenue de façon permanente et à travers les divisions cellulaires
- Les cellules filles inactiveront toutes le même X (Xpat ou Xmat)
L’inactivation est maintenue suite à des processus épigénétiques:
- Modification de la chromatine par méthylation et hypoacétylation des histones
- Une réplication tardive en phase S du X inactivé.
- L’ajout de l’histone H2A alternative (la macro-H2A)
- La méthylation des ilôts CpG de l’ADN qui
TOUS CES PROCCESSUS rendent l’hétérochromatisation irréversible
Décrit la découverte du corpuscule de Barr
1949: Barr et Bertram découvrent une masse à coloration foncée associée à la membrane nucléaire de neurones de chats femelles, mais pas mâles
Trouvent même chose chez humain
- Spéculent qu’il s’agit d’un X très condensé en interphase: corpuscule de Barr (un X inactivé)
Définition de chromatine sexuelle (remplace t il le caryotype)
- Frottis buccal qui est fait dans le but de compter le nombre de corpuscules de Barr
- Test rapide qui était effectué quand le médecin soupçonnait une anomalie de nombre impliquant les chromosomes sexuels chez le patient
- Ne remplace pas le caryotype
Décrit le test de frottis bucales
On ne compte que les corpuscules adhérents à la membrane nucléaire, donc ceux que l’on voit à la périphérie du noyau
- Comme le noyau est sphérique et que seuls les corpuscules collés sont comptés, le nombre de corpuscules compté est tjrs inférieur à la réalité
- On considère que la présence du corpuscule dans 20% des cellules examinées représente la situation normale pour les femmes normales
Formule chromosomique possible Barr=0
46, XY
45, X
47, XYY
Formule chromosomique possible Barr=1
46, XX
47, XXY
48, XXYY
Formule chromosomique possible Barr=2
47, XXX
48, XXXY
Formule chromosomique possible Barr=3
48, XXXX
49, XXXXY
Quelles sont les exceptions à l’inactivation du X en %
- Environ 15% des gènes du X échappent à l’inactivation: certaines parties demeurent actives
- Environ 10% des gènes ont un patron aléatoire: peuvent ou non être inactivés
Segments de X échappant à l’inactivation
Régions pseudoautosomiques (PSA) homologues à l’Y
- Régions situées aux bouts des X et Y servent à l’appariement durant la méiose et sont le site des recombinaisons
- Comme elles sont identiques entre X et Y, le produit des gènes qu’elles contiennent est identique chez l’H et la F
Autres régions:
- Le CI qui contient XIST
- D’autres gènes ayant un rôle spécifique chez la femme
Que font les protéines CTCF
les régions du X qui échappent à l’inactivation Isolent la chromatine et empêchent XIST d’y avoir accès
Le signal d’hétérochromatisation passe par-dessus ces régions et n’inactive pas les gènes s’y trouvant
Répartition dans les tissus des X inactivés, c’est un processus comment
Lors des mitoses subséquentes, les cellules filles héritent du même X inactivé que celui de la cellule mère (première à subir l’inactivation).
C’est pas un processus aléatoire
Biais dans l’inactivation du X (vu par combien de % des femmes)
Normalement au hasard, une F aura 50% Xpat inactif et 50% avec Xmat inactif
Ration 50:50 peut cependant être biaisé vers un ou l’autre des chromosomes
- Phénomène vu dans 5-20% des F
Causes du biais
- Statistique (par hasard)
- Sélection contre une population de cellule qui a inactivé ou activé un certain X. EX: translocation X: autosome, délétion impliquant XIC sur un X… certaines maladies monogéniques
- Familles ou la sélection biaisée est héréditaire
Décrit le biais dans l’inactivation dans le cas de la translocation X;autosome
- Le processus d’hétérochromatisation se propageant le long du X peut s’étendre à la portion d’autosome transloquée
- Le choix du X à inactiver se fait dans le but de se rapprocher le plus possible des conditions normales
- L’inactivation se fait d’abord au hasard, mais une sélection intercellulaire favorisant le type cellulaire le mieux adapté génétiquement s’effectue
LES RÈGLES DU HASARD NE VÉRIFIE PAS
t(X;autosome) équilibrée (si tu as une chromosome X transloqué, mais équilibré et un chromosome X normal)
Inactivation du X normal favorisée
t(X;autosome) non équilibrée
Inactivation du X remanié favorisée
Pourquoi on dit que les femmes sont des Mosaiques
- Les femmes sont des mosaiques pour l’expression des gènes liés au X
- Elles possèdent 2 populations cellulaires dans lesquelles l’un ou l’autre des X est actif et l’autre est inactif
- On dit 2 populations, car le X paternel a nécéssairement des allèles différentes du X Maternel.
- La femme est alors hétérozygotes pour certains allèles du chromosome X et pourrait donner des phénotypes différents
Importance du biais d’inactivation chez les femmes (5 à 20%)
- Aucune importance si les 2 X ont des allèles normaux pour tt les gènes
- Très important dans le contexte ou il y a une mutation dans l’une des 2 copies pour un gène en particulier.
- L’expression de la mutation ou non dépendra de la proportion de cellules qui inactiveront le chromosome avec la mutation vs non
Ainsi, les femmes avec hétérozygotie pour un caractère lié au X peuvent avoir des phénotypes variables
Lyonisation
=inactivation du X
Lyonisation favorable
Quand la majorité des cellules ont inactivé le X portant l’allèle muté responsable de la maladie
Femme hétérozygote porteuse n’est pas atteinte de la maladie
Lyonisation non favorable
Majorité des cellules inactive le X non muté
C’est le X portant l’allèle de la maladie qui est actif
Femme hétérozygote peut manifester des symptômes de la maldie jusqu’à être complètement atteinte de la maladie
Décrit la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) (C’est quoi, quel gène, qu’est ce que la dystrophine, mécanisme de la maladie et détectée par quoi?)
- Maladie héréditaire récessive liée au X provoquant une dégenerescence progressive des fibres musculaires
- Gène codant pour la dystrophine (gène DMD) est en Xp21.2
- Dystrophine est une protéine très importante pour le fct musculaire
- Délétion de certains exons du gène DMD entraine une dysfonction dans la synthèse de la dystrophine
- La dystrophine est absente chez les individus atteints et diminuée chez les femmes porteuse
- Dystrophie musculaire la plus fréquente
Détecté par immunocoloration des cellules musculaires
Décrit la dysplasie (anomalie de ¢) ectodermique anhydrotique
Atteinte de structres ectodermiques
Cheveux clairsemés-absents
Dents coniques, manquantes
Absence de glandes sudoripares
Condition liée au X
