La hiperactivación del cromosoma X se refiere al proceso en Drosophila por el cual los genes del cromosoma X en las moscas macho se vuelven dos veces más activos que los genes del cromosoma X en las moscas hembras.
Debido a que las moscas macho tienen un solo cromosoma X y las moscas hembra tienen dos cromosomas X, el mayor nivel de activación en los machos asegura que los genes del cromosoma X se expresen en general al mismo nivel en machos y hembras. La hiperactivación de X es un mecanismo de compensación de dosis , por el cual los organismos que utilizan sistemas de determinación genética del sexo equilibran la dosis de genes de los cromosomas sexuales entre machos y hembras. [1] La hiperactivación de X está regulada por el empalme alternativo de un gen llamado letal sexual . El gen fue nombrado letal sexual debido a su fenotipo mutante que tiene poco o ningún efecto en las moscas macho, pero resulta en la muerte de las hembras debido a la hiperactivación de X de los dos cromosomas X. En la Drosophila hembra , la proteína letal sexual hace que el empalme específico de la hembra del gen letal sexual produzca más de la proteína letal sexual. Esto produce un ciclo de retroalimentación positiva a medida que la proteína letal sexual empalma el gen letal sexual para producir más de la proteína letal sexual. En la Drosophila macho , no hay suficiente letalidad sexual para activar el empalme específico de la hembra del gen letal sexual , y pasa por el empalme "predeterminado". Esto significa que la sección del gen que se empalma en las hembras permanece en los machos. Esta porción contiene un codón de terminación temprano que hace que no se produzca proteína a partir de ella. [2] En las hembras, la proteína letal sexual inhibe el complejo del gen letal específico para los machos ( msl ) que normalmente activaría los genes ligados al cromosoma X que dan como resultado un aumento en la tasa de transcripción masculina . El complejo del gen msl recibió su nombre debido al mutante de pérdida de función que da como resultado el aumento inadecuado en la tasa de transcripción masculina que resulta en la muerte de los machos. [3] En los machos, la ausencia de la cantidad necesaria de letalidad sexual permite el aumento en la tasa de transcripción masculina debido a que el complejo del gen msl ya no está inhibido. Esto permite que la expresión del cromosoma X se “duplique” o hiperactive para que coincida con la cantidad que tienen las hembras con dos cromosomas X. [4]
La segunda compensación de dosis que ocurre en los mamíferos es el equilibrio de los cromosomas X y los autosomas. Esta regulación ocurre por la regulación positiva de Xa, que es el cromosoma X activo. La regulación positiva del cromosoma X activo muestra aumentos en la activación de la transcripción y la elongación. El cromosoma X, en comparación con un gen autosómico, contiene más genes silenciosos que influyen en la medición de la cantidad de influencia que tienen los genes activos. Se realizaron datos de secuenciación de ARN y los resultados de los genes autosómicos y ligados al cromosoma X fueron significativamente diferentes. Esto concuerda con el hecho de que la compensación de dosis de X se refiere a los autosomas. La pérdida de un cromosoma X conduce a un efecto de aneuploidía que altera toda la célula en Drosophila . Este efecto conduce a la interrupción de la unión de MSL (letal específico para machos) a su sitio objetivo. Para superar esto, primero se hiperactiva el cromosoma X. Luego, el cromosoma X hiperactivado facilita la inversión del efecto de aneuploidía para crear una igualdad de expresión génica entre machos y hembras. Un efecto de aneuploidía se produce cuando el número de cromosomas aumenta o disminuye con respecto al normal. La selección natural se produce de manera eficiente en Drosophila, por lo que aumentan los genes que son sensibles a la dosis. Los genes sensibles a la dosis varían de una especie a otra.
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