Inactivación de X

La inactivación de X (también llamada Lyonización , en honor a la genetista inglesa Mary Lyon ) es un proceso mediante el cual una de las copias del cromosoma X se inactiva en las hembras de mamíferos . El cromosoma X inactivo se silencia al estar empaquetado en una estructura transcripcionalmente inactiva llamada heterocromatina . Como casi todas las hembras de mamíferos tienen dos cromosomas X, la inactivación de X evita que tengan el doble de productos génicos del cromosoma X que los machos , que solo poseen una única copia del cromosoma X (ver compensación de dosis ).

La elección de qué cromosoma X se inactivará es aleatoria en mamíferos placentarios como los humanos , pero una vez que se inactiva un cromosoma X, permanecerá inactivo durante toda la vida de la célula y sus descendientes en el organismo (su línea celular). La inactivación de X que se distribuye de manera desigual a través de las líneas celulares dentro de un organismo ( inactivación de X sesgada ) ocurre comúnmente.

A diferencia de la inactivación aleatoria de X en mamíferos placentarios, la inactivación en marsupiales se aplica exclusivamente al cromosoma X de origen paterno.

Los párrafos siguientes tienen que ver solo con roedores y no reflejan XI en la mayoría de los mamíferos. La inactivación de X es parte del ciclo de activación del cromosoma X a lo largo de la vida femenina. El óvulo y el cigoto fertilizado inicialmente usan transcripciones maternas, y todo el genoma embrionario se silencia hasta la activación del genoma cigótico. A partir de entonces, todas las células de ratón se someten a una inactivación temprana impresa del cromosoma X de origen paterno en embriones en estadio de 4-8 células . [3] [4] [5] [6] Los tejidos extraembrionarios (que dan origen a la placenta y otros tejidos que sostienen al embrión) retienen esta inactivación impresa temprana y, por lo tanto, solo el cromosoma X materno está activo en estos tejidos.

En el blastocisto temprano , esta inactivación inicial de X impresa se invierte en las células de la masa celular interna (que da lugar al embrión), y en estas células ambos cromosomas X se vuelven activos nuevamente. Luego, cada una de estas células inactiva de forma independiente y aleatoria una copia del cromosoma X. [5] Este evento de inactivación es irreversible durante la vida del individuo, con la excepción de la línea germinal. En la línea germinal femenina antes de la entrada meiótica, la inactivación de X se invierte, de modo que después de la meiosis todos los ovocitos haploides contienen un solo cromosoma X activo.

El Xi marca el cromosoma inactivo, Xa , el cromosoma X activo. X P denota el cromosoma X paterno y X M denota el cromosoma X materno. Cuando el óvulo (que lleva X M ) es fertilizado por un espermatozoide (que lleva una Y o una X P ) se forma un cigoto diploide. Desde el cigoto, pasando por la etapa adulta, hasta la próxima generación de huevos, el cromosoma X sufre los siguientes cambios:

La coloración de los gatos carey y calicó es una manifestación visible de la inactivación de X. Los alelos negro y naranja de un gen de coloración del pelaje residen en el cromosoma X. Para cualquier parche de pelaje, la inactivación de un cromosoma X que lleva un alelo da como resultado el color del pelaje del otro alelo activo.
El proceso y los posibles resultados de la inactivación aleatoria del cromosoma X en células embrionarias humanas femeninas que experimentan mitosis .
1.Célula embrionaria en etapa temprana de una hembra humana
2.Cromosoma X materno 3. Cromosoma
X paterno
4.Mitosis y evento de inactivación aleatoria del cromosoma X
5. El cromosoma paterno se inactiva aleatoriamente en una célula hija, el cromosoma materno se inactiva en las otras
6 El cromosoma paterno se inactiva aleatoriamente en ambas células hijas
7. El cromosoma materno se inactiva aleatoriamente en ambas células hijas
8. Tres posibles resultados de combinación aleatoria
Núcleo de una célula femenina. Arriba: Ambos cromosomas X son detectados por FISH . Abajo: el mismo núcleo teñido con una tinción de ADN ( DAPI ). El cuerpo de Barr está indicado por la flecha, identifica la X inactiva (Xi).
Una célula de fibroblastos humanos femeninos en interfase. [1] Las flechas apuntan a la cromatina sexual en el ADN ( DAPI ) en el núcleo celular (izquierda) ya la cromatina X correspondiente (derecha).
Izquierda: núcleo teñido con ADN (DAPI). La flecha indica la ubicación del cuerpo de Barr (Xi). Derecha: proteína de histonas asociadas al ADN detectada
La figura muestra imágenes de microscopía confocal de un experimento FISH de ARN-ADN combinado para Xist en células de fibroblasto de ratón hembra adulta, lo que demuestra que el ARN de Xist está recubriendo solo uno de los cromosomas X. Las señales de ARN FISH de Xist ARN se muestran en color rojo, marcando el cromosoma X inactivo (Xi). Las señales de ADN FISH de los loci Xist se muestran en color amarillo, marcando los cromosomas X activos e inactivos (Xa, Xi). El núcleo ( teñido con DAPI ) se muestra en color azul. La figura está adaptada de :. [2]