Génétique 5 Flashcards
Génétique #5 Épigénétique– (2h) Inactivation du chromosome X (1h)
À quoi est due la différence entre les 2 sexes?
À la constitution en gonosomes
XX?
Femme
XY?
Homme
La quantité de produit génique déterminée par l’allèle unique chez les mâles est ________ à celle engendrée par la paire d’allèles chez les femelles.
identique
Qu’est-ce que l’inactivation du X?
Système de compensation du dosage génique entre le mâle (46,XY) et la femelle (46,XX)
Mécanisme utilisé chez les mammifères
Nomme les caractéristiques du X inactif.
- Hyperméthylation des ilôts CpG des régions promotrices et des histones H3
- Hypoacétylation des histones H4
- Condensation maximale maintenue durant l’interphase
- Réplication de l’ADN tardive
À quoi est similaire l’X inactif?
Hétérochromatine
Qu’est-ce que l’hétérochromatisation?
C’est le processus par lequel le chromosome X est inactivé.
Que sont les îlots CpG?
Régions riches en G et en C
Comment se fait l’hétérochromatisation?
Par l’ajout massif de groupements méthyl (CH3) sur les îlots CpG de l’ADN.
hyperméthylation
Qu’utilise la cellule eucaryote pour inhiber l’expression des gènes qui ne sont pas utiles à son développement?
Méthylation de l’ADN
Qu’est-ce qui est aussi méthylé pendant l’hyperméthylation et qui a un impact sur la compaction de l’ADN?
Histones H3 dans le nucléosome
Effet de la méthylation des histones H3?
compacter la structure de la chromatine
Qu’est-ce que l’hypoacétylation?
Enlèvement des gr acétyls sur les histones H4
But de l’hypoacétylaction?
Resserrer l’ADN autour des nucléosomes et de compacter encore plus l’ADN.
Nom du X inactivé?
L’hétérochromatine facultative
Nom de l’hétérochromatine ne venant pas du X inactif?
Hétérochromatine constitutive
Nomme les étapes de l’inactivation du X.
- Comptage du ratio X:autosome
- Choix aléatoire du X à inactiver (au hasard)
- Inactivation ou initiation
- Propagation
- Maintient
Pourquoi est-ce qu’il faut absolument avoir un seul X actif dans la cellule diploide?
- L’absence d’un chromosome X actif est létal.
- La présence de 2 chromosomes X actifs complets est également létale.
Règle pour savoir combien de X à désactiver?
X-1
Nb de X inactivé dans le syndrome de Turner (45,X)?
1-1=0
Nb de X inactivé dans le syndrome de Klinefelter (47,XXY)?
2-1=1
Nb de X inactivé dans 47,XXX?
3-1=2
Est-ce que les mécanismes de l’inactivation du X sont connus?
Non
Que retrouve-t-on sur le bras long du chromosome X?
Centre d’inactivation (Xq13)
Localisation du pairage des X?
X pairing region
Que contient le Ci qui est très important dans la régulation et l’inactivation du X?
Gène XIST
Décrit ce qui se passe avec le gène XIST?
- Le gène XIST est transcrit en ARN, mais n’est pas traduit en protéine. Il reste dans le noyau en association avec le chromosome X inactif.
- Le gène XIST est seulement exprimé par l’allèle du chromosome X qui sera inactivé, tandis que l’allèle de XIST du chromosome X actif sera inhibé.
À quoi sert l’ARNm de XIST?
Initie l’inactivation de part et d’autre du CI en s’accumulant sur le futur chromosome X inactivé.
Quand survient l’inactivation du X?
Blastocyte précoce
La présence d’un seul X actif est assurée par la répression de l’activité de _____ sur le X actif.
XIST
Qu’est-ce qui se passe avec XIST sur XY?
Chez l’homme XY, XIST est inactivé et ainsi, il ne s’exprime pas.
Qu’est-ce qui se passe avec XIST sur XX?
Chez la femme XX, XIST est exprimé sur le futur X inactivé et réprimé sur le futur X actif.
Nomme les étapes de l’inactivation du X.
- Initiation
- Propagation
- Maintenance
Décrit la propagation.
L’accumulation de XIST se propage le long des 2 bras chromosomiques du futur X inactivé.
Décrit la maintenance.
L’inactivation, donc l’hétérochromatisation, du chromosome X doit être maintenue de façon permanente et à travers les divisions cellulaires. Les cellules filles inactiveront toutes le même X (Xpat ou Xmat)
Grâce à quoi l’inactivation du X est-elle maintenue?
Processus épigénétique
Décrit les processus épigénétiques qui permettent l’inactivation du X.
- La modification de la chromatine par méthylation et l’hypoacétylation des histones entraîne une réplication tardive en phase S du X inactivé.
- L’ajout de l’histone H2A alternative (la macro-H2A) et la méthylation des îlots CpG de l’ADN qui rendent l’hétérochromatisation irréversible.
Caractéristique du X inactif?
- Méthylation des histones H3
- Méthylation des îlots CpG de l’ADN
- Hypoacétylation des histones H4
- Réplication tardive en phase S
- État condensé durant l’interphase
Qu’est-ce que la chromatine sexuelle?
Frottis buccal qui est fait dans le but de compter le nombre de corpuscules de Barr.
Est-ce que la chromatine sexuelle remplace le caryotype?
Non
Qu’est-ce que le corpuscule de Barr.
Masse à coloration foncée accolée à la membrane nucléaire de neurones de chats femelles.
Comment fait-on un chromatine sexuelle?
On ne compte que les corpuscules qui sont adhérents à la membrane nucléaire, donc ceux que l’on voit à la périphérie du noyau
Faiblesses de la chromatine sexuelle?
- Comme le noyau est sphérique et que seuls les corpuscules accolés à la membrane sont comptés, le nombre de corpuscules obtenus est toujours inférieur à la réalité.
- On considère que la présence du corpuscule dans 20% des cellule examinées représente la situation normale pour les femmes normales.
Environ ___% des gènes du chromosome X échappent à l’inactivation
15
~___% des gènes ont un patron aléatoire: peuvent ou non être inactivés
10
Nomme les segments de l’X qui échappent à l’inactivation.
- Les régions pseudoautosomiques (RPA) homologues à l’Y
- Le CI qui contient XIST.
- D’autres gènes ayant un rôle spécifique chez la femme.
Décrit les RPA homologues à l’Y.
Ces régions situées aux extrémités du X et du Y servent à l’appariement à la méiose et sont le site des recombinaisons.
Est-ce que les RPA sont identiques entre le X et le Y?
Oui (2 copies identiques)
________ protège de l’inactivation
CTCF
Que fait le CTCF?
- Isole la chromatine et empêche XIST d’y avoir accès
- Le signal d’hétérochromatinisation passe par-dessus ces régions et n’inactive pas les gènes s’y trouvant
Au niveau de l’embryon, le processus pour inactivé le X d’origine maternelle vs celui d’origine paternelle est ___________.
aléatoire
Qu’est-ce qui se passe dans l’inactivation du X de l’embryon?
- Cellules filles héritent du même X inactivé que la cellule mère
- Les cellules avec Xm vont se regrouper ensemble dans les tissus (idem avec Xp)
Qu’est-ce qui se passe au niveau d’un chat calico?
Mosaique pour Xp et Xm (patern de couleur sur le poil)
Une femme se retrouvera avec ≈___% des cellules avec X paternels inactivés et ≈___% des cellules avec X maternels inactivés.
50
Est-ce que le ratio 50:50 peut être biaisé vers un ou l’autre des chromosomes X?
Oui, cela touche 5-20% des femmes
Causes possibles du biais dans l’inactivation du X?
- Statistique
- Sélection contre une population de cellule qui a inactivé ou activé un certain X
- Familles où sélection biaisée de façon héréditaire
Que prouve la courbe de Gaussienne?
Inactivation du chromosome X peut être biaisée seulement par hasard
Qu’est-ce qui explique le biais de l’inactivation du X avec translocation?
- Le processus d’hétérochromatisation se propageant le long du chromosome X peut s’étendre à la portion d’autosome transloqué.
- 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.
t(X;autosome) équilibrée?
Inactivation du chromosome X normal favorisée
t(X;autosome) déséquilibrée
Inactivation du chromosome X remanié favorisée
Vrai ou faux? Les femmes sont des mosaïques pour l’expression des gènes liés au chromosome X.
Vrai
Les femmes sont des ____________ pour certains allèles du chromosome X.
hétérozygotes
Est-ce que les hétérozygote pour X peuvent avoir différent ratio Xm vs Xp?
Oui, car l’inactivation de du chromosome X se fait au hasard à un stade du développement où le nombre de cellules est faible.
Un biais dans l’inactivation du chromosome X survient dans 5 à 20% des femmes. Quel est l’impact sur ces femmes?
- Biais sans importance lorsque les deux X ont des allèles normaux pour tous les gènes
- Biais peut être très important dans le contexte où l’on retrouve une mutation dans l’une des 2 copie pour un gène en particulier.
Ainsi, les femmes hétérozygotes pour un caractère lié à l’X peuvent avoir des phénotypes ________.
variables
Lyonisation favorable?
- Elle se produit lorsque la majorité des cellules a inactivé l’X portant l’allèle muté responsable de la maladie.
- La femme hétérozygote porteuse n’est pas atteinte de la maladie.
Lyonisation non favorable?
- Elle se produit lorsque la majorité des cellules a inactivé le X normal, non porteur de l’allèle muté.
- C’est le X portant l’allèle de la maladie qui est actif.
- La femme hétérozygote peut manifester des symptômes de la maladie jusqu’à être complètement atteinte de la maladie
Que signifie lyonisation?
Inactivation du X
Transmission de la DMD?
Maladie héréditaire récessive liée au chromosome X
Que provoque la DMD?
Dégénérescence progressive des fibres musculaires
Problème dans l’ADN de DMD?
- Le gène codant pour la dystrophine (gène DMD) est localisé en Xp21.2.
- La dystrophine est une protéine très importante pour le fonctionnement musculaire.
- La délétion de certains exons du gène DMD entraîne une dysfonction dans la synthèse de la dystrophine.
Comment pouvons-nous détecter la DMD?
Immunocoloration des cellules musculaires.
Décrit la dysplasie ectodermique anhydrotique.
- Atteinte de structures ectodermiques
- Cheveux clairsemés- absents
- Dents coniques, manquantes
- Absence de glandes sudoripares
- Condition liée au chromosome X