Génétique - Inactivation du chromosome X

Question 1

Définir l’inactivation du X

Answer 1

Système de compensation du dosage génique entre le mâle (46,XY) et la femelle (46,XX) utilisé chez les mammifères

Question 2

Nommer les 4 caractéristiques du X inactif

Answer 2

Similaire à l’hétérochromatine, donc :
1- Hyperméthylation des ilôts CpG des régions promotrices et des histones H3
2- Hypoacétylation des histones H4
3- Condensation maximale maintenue durant l’interphase
4- Réplication de l’ADN tardive

Question 3

Comment se nomme le processus par lequel le chromosome X est inactivé ?

Answer 3

Hétérochromatisation

Question 4

Quel est le rôle de l’hyperméthylation sur l’hétérochromatisation du chromosome X ?

Answer 4

Ajout massif de groupements méthyl sur les ilôts CpG, ce qui inhibe l’expression des gènes + méthylation de histones H3 du nucléosome qui a pour effet de compactetr la structure de la chromatine

Question 5

Décrire l’hypoacétylation du chromosome X inactivé

Answer 5

Hypoacétylation sur les histones H4 a pour but de resserer l’ADN autour des nucléosomes et de compacter encore plus l’ADN

Question 6

Nommer les 5 étapes de l’inactivation du X

Answer 6

• Comptage du ratio X:autosome
• Choix aléatoire du X à inactiver
• Inactivation ou initiation
• Propagation
• Maintien

Question 7

Différencier hétérochromatine facultative VS constitutive

Answer 7

• Hétérochromatine facultative : sur le chromosome X inactivé (contient des gènes, mais sont réprimés)
• Hétérochromatine constitutive : sans gènes, c’est l’hétérochromatine qu’on retrouve dans les autres structures du chromosome (ex. centromère)

Question 8

Combien de chromosome X doit-on avoir normalement ?

Answer 8

La présence d’un seul X actif est essentiel à la survie de la cellule diploide
- Absence de X est létale
- Présence de 2 X est aussi létale

Question 9

Qu’est-ce que la règle du #X-1 ?

Answer 9

Permet de savoir combien de X la cellule doit désactiver. Si homme (46, XY), 1-1 = 0… si femme (46,XX), 2-1=1

Question 10

Décrire comment se fait le comptage du ratio X:autosome

Answer 10

Mécanismes moléculaires mal connus…
- On retrouve un centre d’inactivation sur le bras long du chromosome X ; le pairage des X se fait à ce niveau via Xpr, et des séquences similaires sont sur les autosomes = rôle dans le comptage du ratio ?

Question 11

Décrire le déroulement de l’étape de l’initiation (inactivation du X)

Answer 11

• Le gène XIST est transcrit en ARN, mais pas traduit en protéine ; il reste dans le noyau en association avec le chromosome X inactif
• L’ARNm de XIST initie l’inactivation de part et d’autre du centre d’inactivation en s’accumulant sur le futur X inactivé
• Survient au stade de blastocyste précoce

Question 12

Si le chromosome X possède le gène XIST, comment se fait-il qu’un seul des chromosomes soit inactivé chez la femme (et non les deux) ?

Answer 12

Le gène XIST est seulement exprimé par l’allèle du chromosome X inactivé ; celui sur le X actif sera inhibé

Question 13

Vrai ou faux ? XIST s’exprime aussi chez l’homme

Answer 13

Faux, étant donné qu’il n’a qu’un seul X, l’activité de XIST est inhibée

Question 14

Décrire l’étape de propagation (inactivation du X)

Answer 14

Accumulation de XIST se propage le long des deux bras chromosomiques du futur X inactivé

Question 15

Décrire l’étape de maintenance (inactivation du X)

Answer 15

L’inactivation est maintenue de façon permanente et à travers les divisions cellulaires par des processus épigénétiques:
- Modification de la chromatine par méthylation et hypoacétylation des histones
- Entraîne une réplication tardive en phase S
- L’ajout de H2A alternative (macro-H2A) et la méthylation des ilôts CpG de l’ADN rendent l’hétérochromatisation irréversible

Question 16

C’est quoi un corpuscule de Barr (chromatine de Barr) ?

Answer 16

Chromosome X très condensé en interphase ; permet de déduire la formule chromosomique d’une cellule (mais ne remplace PAS un caryotype)

Question 17

Décrire comment on peut utiliser les corpuscules de Barr pour déduire la formule chromosomique

Answer 17

On compte seulement les corpuscules qui sont adhérents à la membrane nucléaire
- Si Barr= 0, on a un seul X (46,XY ou 47,XYY ou 45,X)
- Si Barr=1, on a deux X… etc.

Question 18

Nommer des segments du chromosome X qui échappent à l’inactivation

Answer 18

• Régions pseudo-autosomiques homologues à l’Y : servent à l’appariement à la méiose et sont les sites de recombinaison. Étant donné qu’elles sont identiques pour Y et X, les hommes et les femmes en possèdent normalement 2 copies
• Centre d’inactivation qui contient XIST
• D’autres gènes avec un rôle spécifique chez la femme

*10% des gènes ont un patron aléatoire et peuvent être inactivés ou non

Question 19

À quoi servent les protéines CTCF ?

Answer 19

Isolent la chromatine et empêche XIST d’y avoir accès = ces régions ne sont pas inactivés

Question 20

Décrire le processus aléatoire d’inactivation du X

Answer 20

• A/n de l’embryon, le processus pour inactiver le X d’origine paternelle VS maternelle est aléatoire (hasard)
• Lors des mitoses subséquentes, les cellules-filles héritent du même X inactivé que la cellule-mère
• Dans les tissus, les cellules d’un même type cellulaire se retrouvent regroupées

Question 21

Nommer des causes possibles de biais dans l’inactivation du X

Answer 21

• Statistique (hasard)
• Sélection contre une population de cellule qui a inactivé ou activé un certain X
• Familles où la sélection est biaisée de façon héréditaire

Question 22

Vrai ou faux ? Le biais d’inactivation du X est un phénomène excessivement rare

Answer 22

Faux, phénomène retrouvé chez 5-20% des femmes

Question 23

Décrire le biais dans l’inactivation du X lors d’une translocation X;autosome

Answer 23

L’inactivation se fait d’abord au hasard, mais une sélection intercellulaire favorisant le type cellulaire le mieux adapté génétiquement s’effectue
- Si la translocation est équilibrée, l’inactivation du X normal est favorisée
- Si la translocation est déséquilibrée, l’inactivation du X remanié est favorisée

Question 24

Vrai ou faux ? Les femmes sont mosaiques pour l’expression des gènes liés au chromosome X

Answer 24

Vrai, elles possèdent deux populations cellulaires dans lesquelles l’un ou l’autre des chromosomes X est actif
- Les femmes sont donc hétérozygotes pour certains allèles du X, peut parfois donner des phénotypes différents

Question 25

Que signifie lyonisation ?

Answer 25

Lyonisation = inactivation du X

Question 26

Distinguer la lyonisation favorable VS non-favorable

Answer 26

• Lyonisation favorable : la femme hétérozygote est porteuse d’une maladie, mais la majorité des cellules ont inactivé le X muté ; elle n’est donc pas atteinte
• Lyonisation non-favorable : le X qui porte l’allèle de la maladie est actif (le X normal a été inactivé par la majorité des cellules) et la femme hétérozygote peut manifester des symptômes de la maladie, voire être complétement atteinte

Question 27

Qu’est-ce que la dystrophie musculaire de Duchenne

Answer 27

Maladie héréditaire récessive liée au chromosome X provoquant une dégénérescence progressive des fibres musculaires via la délétion de certains exons dans le gène de la dystrophine
- La dystrophine est absente chez les individus atteints, diminuée chez les femmes porteuses

Question 28

Qu’est-ce que la dysplasie ectodermique anhydrotique

Answer 28

Condition liée au chromosome X qui atteint les structures ectodermiques :
- Cheveux clairsemés ou absents
- Dents coniques, manquantes
- Absence de glandes sudoripares