Proyecto de la inactivación del X

Inactivación del X
Biología computacional
Autor/a

María de los Ángeles Benavides Guaca

Fecha de publicación

2 de octubre de 2023

Breve introducción al mecanismo de inactivación del cromosoma X en mamíferos placentarios.

Búsqueda del factor autosómico responsable del X activo en la lionización

La lionización, nombre por el que también se conoce el silenciamiento del cromosoma X en hembras mamíferas placentarias fue descubierto por la genetista Mary Lyon en 1961 (Lyon 1961). Es un proceso crucial en el temprano desarrollo embrionario porque produce la igualación de expresión de genes ya que el sexo en estos organismos esta definido por la combinación de un par de cromosomas sexuales X y Y, hembras XX y machos XY. El cromosoma X, que posee alrededor de 1000 genes más que el Y, lo supera con creces, por lo que el silenciamiento de uno de los X en las mamíferas es uno de los tantos mecanismos de dosis de compensación que se han desarrollado en animales que tienen este problema.

El resultado final es la presencia de un cromosoma X activo y otro inactivo en la mayoría de sus genes, convertido en un cuerpo de Barr (Barr y Bertram 1949).

Corpúsculo de Barr

Corpúsculo de Barr

En el caso de organismos diploides, para llegar a la inactivación se debe pasar anteriormente por una serie de pasos de conteo de los cromosomas X que posee la célula respecto a sus autosomas. Una vez la celula ha censado la presencia de más de un cromosoma X respecto a su juego de cromosomas 2n recurre a la elección de cual de ellos silenciará y dará inicio a la expresión del Xist, factor clave de la inactivacion, desde el futuro X inactivo. El producto de ARN del Xist tendrá un esparcimiento a lo largo de todo el cromosoma, promoviendo la cascada de inactivación que conlleva una serie de modificaciones epigenéticas que incluyen la modificación de histonas, metilaciones de ADN y, que finalemnte puede heredarse a las futuras células hijas y mantenrse a lo largo de la vida post-embrionaria del organismo mediante el establecimiento.

Aquí nos centramos en los pasos de conteo y elección de los futuros cromosomas X activo Xa e inactivo Xi, basándonos en la evidencia de su relación con los autosomas, a razón de la presencia de un solo X activo en organismos diploides con trisomía del X, pero que se puede presentar dos Xa en los casos de tetraploidía. Se estima que esta relacion está dada por un represor sensible a la dosis con origen en los autosomas dadas las anteriores proporciones según los juegos de cromosomas que posea la célula.

Conteo de cromosomas X en relación a los autosomas

Conteo de cromosomas X en relación a los autosomas

En adición, dada la amplitud de los genomas, es necesario reducir los candidatos a este factor, por lo que nos podemos referir a una serie de estudios recientes en genomas humanos que sugiere que este factor puede encontrarse en el cromosoma 19 entre una región de 4.5 a 12.5 MB en el brazo corto y otra de 41 a 41.5 MB en el brazo largo del cromosoma (Migeon 2017).

Regiones de interés en el cromosoma 19 humano. Tomado de Migeon (2017).

Regiones de interés en el cromosoma 19 humano. Tomado de Migeon (2017).

Nuestro objetivo es hallar este factor de conteo autosómico mediante el análisis con herramientas computacionales y bases de datos disponibles en línea.

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Referencias

Barr, Murray L., y Ewart G. Bertram. 1949. «A Morphological Distinction Between Neurones of the Male and Female, and the Behaviour of the Nucleolar Satellite During Accelerated Nucleoprotein Synthesis». Nature 163 (4148): 676-77. https://doi.org/10.1038/163676a0.
Lyon, Mary F. 1961. «Gene Action in the X-chromosome of the Mouse (Mus Musculus L.)». Nature 190 (4773): 372-73. https://doi.org/10.1038/190372a0.
Migeon, Michael A. AND Bjornsson, Barbara R. AND Beer. 2017. «Embryonic loss of human females with partial trisomy 19 identifies region critical for the single active X». PLOS ONE 12 (4): 1-17. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0170403.