Back to chapter

12.16:

La inactivación del cromosoma X

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
X-Inactivation

Languages

Share

– [Instructor] En organismos que poseen múltiples copias del mismo cromosoma, como las mujeres que tienen dos cromosomas X, debe producirse un proceso de compensación genética durante el desarrollo temprano. La inactivación del cromosoma X, o XCI, es el proceso en el que uno de los cromosomas en una célula es silenciado aleatoriamente para evitar la sobreexpresión de los mismos genes. El cromosoma inactivado se concentra en una estructura compacta, el cuerpo Barr, que es inaccesible para la transcripción. Cerca del centro de cada cromosoma X hay una región llamada Centro de Inactivación X, que contiene dos secuencias complementarias para el ARN no codificante, llamadas XIST y TSIX, junto con otras secuencias reguladoras. XCI es iniciado por activadores que promueven la transcripción XIST en el cromosoma que se desactivará. Las moléculas de ARN resultantes recubren el cromosoma XIST, a partir del cual se producen. A este paso le sigue un conjunto de eventos complejos que incluye el reclutamiento de copartícipes proteicos, la reestructuración del ADN y la producción del cuerpo de Barr. TSIX se transcribe en una dirección antisentido a XIST desde el cromosoma activo, y actúa para reprimir la actividad XIST mediante la unión complementaria. El cromosoma inactivado en forma de cuerpo de Barr es muy estable durante la vida del organismo y se transmite durante cada división celular mitótica. Por ejemplo, las gatas calicó obtienen su patrón de múltiples colores en el pelaje debido al hecho de que uno de los genes que codifica el color del mismo está ligado a X y silenciado aleatoriamente en las células en diferentes regiones de su cuerpo.

12.16:

La inactivación del cromosoma X

El cromosoma X humano contiene más de diez veces el número de genes que en el cromosoma Y. Dado que los machos tienen sólo un cromosoma X, y las hembras tienen dos, se podría esperar que las hembras produjeran el doble de proteínas, con resultados indeseables.

En cambio, con el fin de evitar este problema potencial, las células de mamíferos hembra inactivan casi todos los genes en uno de sus cromosomas X durante el desarrollo embrionario temprano. En la envoltura nuclear que rodea el núcleo celular, el cromosoma X inactivado se condensa en una pequeña bola densa llamada cuerpo de de Barr. En este estado, la mayoría de los genes vinculados al X no son accesibles para la transcripción.

En los mamíferos placentarios, el cromosoma X inactivado —materno o paterno— se determina aleatoriamente (los marsupiales, sin embargo, inactivan preferentemente el cromosoma X paterno). La inactivación del cromosoma X en una célula también es independiente de la inactivación del cromosoma X en otras células. Por lo tanto, aproximadamente la mitad de las células embrionarias inactivan la copia X materna; la mitad restante inactivan la copia paterna, produciendo un mosaico. Cuando estas células se replican, producen células con el mismo cromosoma X inactivado. En particular, los cuerpos de Barr se reactivan en células dentro de los ovarios que se convierten en óvulos.

La inactivación del cromosoma X explica la aparición de gatos hembra carey y calicó. Estos gatos son heterocigotos para un gen con alelos para pieles negras y pieles de color naranja ubicadas en el cromosoma X. Sus capas moteadas son el resultado de la inactivación aleatoria de los alelos de piel negra y naranja en grupos de células (los gatos calicó también tienen manchas de piel blanca que son causadas por un cromosoma diferente). Si bien existen los gatos macho carey y calicó, estos tienen un cromosoma X extra y son generalmente infértiles.

>La inactivación del cromosoma X reduce la gravedad de las afecciones causadas por cromosomas X adicionales. Los machos con síndrome de Klinefelter forman cuerpos de Barr para inactivar su cromosoma X adicional. Las hembras con síndrome de Triple X forman cuerpos de Barr adicionales por su exceso de cromosomas X o de cromosomas.

Suggested Reading

Ahn, J., and J. X. Lee. "X chromosome: X inactivation." Nature Education 1, no. 1 (2008): 24. [Source]

Disteche, Christine M., and Joel B. Berletch. “X-Chromosome Inactivation and Escape.” Journal of Genetics 94, no. 4 (December 2015): 591–99. [Source]