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12.19:

Inativação do Cromossomo X

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X-inactivation

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Em organismos que possuem múltiplas cópias do mesmo cromossoma, como mulheres que têm dois cromossomos X, um processo de compensação genética deve ocorrer durante o desenvolvimento inicial. A inativação do cromossomo X, ou XCI, é o processo em que um dos cromossomas em uma célula é silenciado aleatoriamente para prevenir a superexpressão dos mesmos genes. O cromossoma não ativado é condensado em uma estrutura compacta, o corpúsculo de Barr, que é inacessível à transcrição.Perto do meio de cada cromossoma X está uma região chamada Centro de inativação X, que contém duas sequências complementares para RNA não codificante, denominado XIST e TSIX, junto com outras sequências regulatórias. XCI é iniciado por ativadores que promovem a transcrição XIST no cromossoma que será desativado. As moléculas de RNA resultantes revestem o cromossoma XIST, aquele a partir do qual são produzidos.Esta etapa é seguida por um conjunto complexo de eventos isso inclui o recrutamento de proteínas parceiras, remodelando o DNA, e a produção do corpúsculo de Barr. TSIX é transcrito em uma direção sem sentido para XIST do cromossoma ativo, e atua para reprimir a atividade XIST por ligação complementar. O cromossoma inativado na forma do corpúsculo de Barr é muito estável durante a vida do organismo e é passado durante cada divisão celular mitótica.Por exemplo, gatas de chita obtém o seu padrão de cor de pelagem, a casca da tartaruga, tricolor, devido ao fato de que um dos genes que codificam para a cor do pelo é ligado ao X, e é aleatoriamente silenciado nas células em diferentes regiões de seu corpo.

12.19:

Inativação do Cromossomo X

O cromossoma X humano contém mais de dez vezes o número de genes do cromossoma Y. Como os machos têm apenas um cromossoma X, e as fêmeas têm dois, seria de esperar que as fêmeas produzissem o dobro de proteínas, com resultados indesejáveis.

Em vez disso, a fim de evitar esse problema potencial, as células de fêmeas de mamíferos inativam quase todos os genes em um de seus cromossomas X durante o desenvolvimento embrionário inicial. No envelope nuclear ao redor do núcleo celular, o cromossoma X inativado condensa-se em uma pequena e densa bola chamada corpo de Barr. Neste estado, a maioria dos genes ligados ao cromossoma X não são acessíveis à transcrição.

Em mamíferos placentários, o cromossoma X inativado—materno ou paterno—é aleatoriamente determinado (marsupiais, no entanto, inativam preferencialmente o cromossoma X paterno). A inativação do cromossoma X em uma célula também é independente da inativação do cromossoma X em outras células. Assim, cerca de metade das células embrionárias inativam a cópia do cromossoma X materno; a metade restante inativa a cópia paterna, produzindo um mosaico. Quando essas células se replicam, produzem células com o mesmo cromossoma X inativado. Notavelmente, os corpos de Barr são reativados em células dentro dos ovários que se tornam óvulos.

A inativação do cromossoma X explica o aparecimento de gatos tartaruga e calico fêmeas. Estes gatos são heterozigóticos para um gene com alelos para pêlo preto e pêlo laranja localizados no cromossoma X. Os seus pêlos manchados resultam da inativação aleatória dos alelos de pêlo preto e laranja em grupos de células (gatos calico também têm manchas de pêlo branco que são causadas por um cromossoma diferente). Embora gatos tartaruga e calico machos existam, eles têm um cromossoma X extra e são geralmente inférteis.

A inativação do cromossoma X reduz a gravidade das condições causadas por cromossomas X extra. Machos com síndrome de Klinefelter formam corpos de Barr para inativar o seu cromossoma X extra. Fêmeas com síndrome de Triplo X formam corpos de Barr adicionais para o seu cromossoma ou cromossomas X em excesso.

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]