Inactivation du chromosome X Flashcards
Pourquoi l’inactivation du X est-elle importante?
parce que l’homme possède une seule copie des gènes présents sur le chromosomes x (une allèle) alors que la femme possède deux copies des gènes sur le chromosomes x (allèle maternel et paternel)
il doit donc avoir un équilibre génomique entre l’expression des gènes du x chez la femme et chez l’homme
- système de compensation du dosage génique
Quelles sont les caractéristiques du X inactif?
semblable à l’hétérochromatine
- méthylation des ilots CpG (riche en C et G) dans les régions promotrices et méthylation des histones H3
- hypoacétylation des histones H4
- condensation maximale pendant interphase
- réplication ADN tardive pendant la phase S
Quel est le processus par lequel le x est inactivée et quels sont les deux mécanismes dans ce processus?
Processus: hétérochromatisation (facultative)
Hyperméthylation
- ajout de groupement méthyl sur les ilots CpG de l’ADN (régions riches en C et G) dans les régions promotrice des gènes = inhibition de l’expression des gènes qui ne seront pas nécessaire au fonctionnement de la cellule
- méthylation des histones H3 dans les nucléosomes = permet de compacter la chromatine
Hypoacétylation des histones H4
- retrait du groupent acetyl sur les histones H4 du nucléosome
- permet de resserrer l’ADN autour du nucléosme
X inactif ressemble à de l’hétrochomatine (Adn inactif), c’est de l’hétérochromatine facultative (hétérochromatine avec gène résultat de l’inactivation du X)
Quels sont les 2 types d’hétérochromatine dans l’ADN?
Hétérochomatine facultative: hétérochromatine avec gène qui correspond à l’inactivation du x
Hétérochromatine constitutive: hétérochromatine sans gène (de strucutre)
Quelles sont les étapes de l’inactivation du X?
- comptage du ration X:autosome
- choix aléatoire du x à inactiver (hasard)
- inactivation ou initiation
- propagation
- maintien
Comment peut-on calculer le nombre de x à inactiver dans une cellule et pourquoi se nombre est-il important?
Le nombre de x actif doit toujours être de 1, car la présence de 2 x active ou l’absence totale de x actif sont létal
calcul: (nombre de chromosome X) - 1
1 = nombre de chromosome actif
résultat = nombre de x à inactiver
À quoi sert le comptage du ratio x:autosome et comment se fait-il?
le chromosome X possède un centre d’inactivation dans le bras long dans la région 13: Xq13
- X-paring region (Xpr): les chromosomes x s’apparient à cette région au début du processus d’inactivation
- séquence similaire sur les autosomes permettrait de vérifier le nbr de x par rapport aux autosomes (ration x:autosome)
Comment se produit l’étape d’inactivaiton/d’inititaiton de l’inactivation du chromosome X et à quel moment cette étape se produit-elle?
le centre d’inactivation du chromosome X possède le gène XIST qui est exprimé seulement sur le X qui sera inactif
- gène XIST transcrit en ARNm, mais pas traduit en protéine
- donc, dans le noyau la présence de l’ARN s’accumule/propage sur tout le chromosome d’une part et d’autre du CI pour l’inactiver
- gène XIST désactivé/inhibé sur le X actif
arrive au stade du blastocyste précoce (jour 4-5 p-c)
- inhibition/répression de l’activité XIST sur l’x de l’homme et sur le x actif de la femme = présence d’un seul x actif
Quelle est l’étape de la propagation de l’inactivation du x?
ARN du gènes XIST se propage sur les 2 bras du futur X inactivé pour l’inactiver complètement
Comment se produit l’étape du maintien de l’inactivation?
L’inactivation du X (hétérochromatisation facultative) doit être maintenue de facon permanente dans la cellule et transmis dans la division cellulaire (mitose)
- cellule fille vont avoir le même x inactivé
inactivation est maitenue par les processus épigénétiques:
- hyperméthylation des ilots CpG et des histones H3
- hypoacétylation des histones H4
= entraine une réplication tardive pendant la phase S
- ajout des histones H2A-alternative (macro-H2A) et la méthylation des ilots CpG rend l’hétérochromatisation irréversible
Qu’est-ce que le corpuscule de Barr et d’où provient son nom?
Barr et Bertram aurait découvert des colorations foncées accolées sur les membranes nucléaires des neurones des chats femelles et non chez les mâles
- même phénomène chez humain
- correspondrait au x inactivé et très condensé en interphase que l’on nomme corpuscule de Barr (chromatine sexuelle)
Quel est le test qui permettait de compter le nombre de corpuscule de Barr et pourquoi il est désuet?
Frottis buccal qui permet de compter le nombre de corpuscule de Barr en fonction du nombre de cellules
- test rapide qui permet de détecter les anomalies de nombre impliquant les chromosomes sexuels chez le patient
désuet pcq on compte le corpuscule accolé à la membrane nucléaire, mais comme elle est sphérique, ce n’est pas tous les corpuscules qui sont visibles (donc la quantité de corpuscule est toujours inférieur à la réalité)
- on considère la présence de corpuscule dans 20% des cellules = composition normale chez la femme
Quels sont les taux d’exceptions à l’inactivation du x et quels segments du x qui échappent à cette inactivation?
15% des gènes sur l’x inactivé demeurent actif
- 10% de ses gènes sont aléatoirement actifs ou inactif
Gènes qui échappent à l’inactivation :
1. gènes pseudoautosomiques
- gènes présents aux extrémités du chromosomes x et y
- site de recombinaisons lors de la méiose
- homme possède aussi 2 copies du gènes, donc le gène chez la femme ne peut pas être inactivé sinon il y aurait un déséquilibre génique
- centre d’inactivation du x reste activé (sinon il n’y aurait pas d’inactivation)
- gènes qui ont un role spécifique chez la femme et non chez l’homme
Quel mécanisme protège certains gènes d’être inactivé sur le x inactivé?
Protéine CTCF se lie aux gènes qui doivent demeurer actifs ce qui empêche l’ARN de XIST d’y accéder
- processus d’hétérochromatinisation passe par dessus les gènes protégés qui vont rester actifs
Pourquoi dit on que l’inactivation du x est un processus aléatoire?
Parce que le choix de l’x à inactivé se fait de facon aléatoire au moment du stade du blastocyste précoce (plusieurs cellules)
- choix de désactiver le x paternel ou maternel est aléatoire mais toutes les cellules filles qui en découlent vont avoir le même x désactivé
- région où les cellules vont avoir le x paternel inactif et d’autre le x maternelle = moisaicisme
-ex: explique chat avec tâche de couleur
Quel est le phénomène dans le biais d’inactivation du X et les causes possibles?
Généralement, le choix du x à inactiver est aléatoire donna une proportion de 50% x paternel et 50% x maternel inactif chez l’individu
- ratio 50:50
parfois il va avoir un biais en faveur de l’inactivation d’un certain x
- phénomène présent chez 5-20% des femmes
causes:
- statistique: aléatoire/par rapport au hasard
- sélection contre une population de cellule qui a inactivé ou activé un certain x à cause d’une mutation (translocation, délétion, etc) ou de certaines maladies monogéniques
- famille où la sélection est biaisées de facon héréditaire
Comment le biais dans l’inactivation du X est-il sélectif pour les translocations X:autosome?
dans une translocation, le processus d’hétérochromatinisation peut s’étendre sur la partie de l’autosome transloquée sur le x = inactive une partie de l’autosome essentiel
- le choix du x à inactiver se fait afin de se rapprocher le plus possible des condition normale/équilibrée au niveau chromosomique
- sélection au hasard, mais le type cellulaire finit par favoriser le x qui permet d’être le mieux adapter génétiquement
t(x:autosome) équilibrée alors le x normal va être inactif
- afin d’éviter de perte de matériel génétique dans la cellule
t(x:autosome) déséquilibrée alors x anormal va être inactif
- parce qu’il donne surement une combinaison où il y aurait trop de gène de l’autosome
Quel X est favorisé pour les délétions?
X avec la délétion est inactivé, car il manque de matériel génétique
Pourquoi les femmes sont elles mosaïques pour l’inactivation du X?
Les femmes hétérozygotes vont avoir une expression des gènes liés au X variables
- mosaique
- possèdent 2 lignées cellulaire de cellules dans lequel l’un ou l’autre des chromosomes X est actif
- bcp de gènes sur le chromosome X: x paternel et x maternel peuvent être différents, car possèdent des allèles différentes = besoin des 2 = mosaïcisme chez les femmes
Pourquoi dit on que les femmes sont hétérozygotes pour certaines allèles liés au x?
- possèdent 2 lignées cellulaires de cellules qui expriment le x paternel ou x maternel qui ont des allèles différentes = hétérozygotes
- certaines allèles paternel vs maternel vont avoir un effet différents sur le phénotypes
Pourquoi les femmes hétérozygotes pour un caractère liés à l’x peuvent avoir un phénotype variable?
parce que le choix d’inactivaiton du x se fait de façon aléatoire
- distribution au hasard 50/50 ou ratio statistique différent
5-20% femmes vont avoir un biais d’inactivation
1. aucun effet de l’inactivation biaisée si les allèles sont normaux
2. effet du biais s’il y a présence d’allèle anormale sur un des chromosomes (mutation)
- expression de la mutation va dépendre du nombre de cellule qui ont inactivé le x avec la mutation vs x sans mutation
= phénotype variable
Comment caractérise-t-on une lyonisation favorable vs non favorable?
si la femme hétérozygote est porteuse d’une allèle mutée; l’expression phénotypique peut varier de aucun symptômes à être complètement atteint de la maladie
lyonisation favorable:
- la majorité des cellules inactivent le x avec la mutation
- phénotype normal; femme porteuse
lyonistion non favorable:
- la majorité des cellules inactivent le x normal (sans allèle muté)
- femme peut manifester des symptômes de la maladie ou être complètement atteinte selon le proportion du biais et la localisation des cellules avec le x muté
Concernant la dystrophie musculaire de Duchenne, décris:
- mode de transmission
- gène en cause et mutation
- effets
- phénotype porteur vs atteint
maladie lié à l’x récessive
gène DMD codant pour la dystrophine présent sur le chromosome X bras court région 21.2 (Xp21.1)
- mutation: délétion de certains exons du gène DMD
effets
- mutation entraine une dysfonction dans synthèse de la dystrophine
- dystrophine = protéine essentielle pour le fonctionnement musculaire
- maladie = dégénérescence des fibres musculaires
phénotypes
- hommes atteints: dystrophine absente
- femmes porteuse hétérozygote: dystrophine diminuée
Concernant la dysplasie ectodermique anhydrotique, décris:
- symptômes
- transmission
atteintes des structures ectodermiques:
- cheveux clairsemés ou absent
- absence glandes sudoripares
- dents coniques manquantes
maladie liée au x (récessif)
