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Cuerpo de barra

Núcleo de una célula de líquido amniótico femenina. Arriba: Ambos territorios del cromosoma X se detectan mediante FISH . Se muestra una única sección óptica realizada con un microscopio confocal . Abajo: El mismo núcleo teñido con DAPI y registrado con una cámara CCD . El cuerpo de Barr está indicado por la flecha, que identifica el cromosoma X inactivo (Xi).
Izquierda: fibroblasto humano femenino teñido con DAPI y con cuerpo de Barr (flecha). Derecha: tinción con macrohistona H2A1. La flecha señala la cromatina sexual en el núcleo celular teñido con DAPI y el sitio correspondiente de la cromatina sexual en la tinción con macrohistona H2A1.

Un cuerpo de Barr (nombrado en honor al descubridor Murray Barr ) [1] o cromatina X es un cromosoma X inactivo . En especies con determinación sexual XY (incluidos los humanos), las hembras suelen tener dos cromosomas X, [2] y uno se vuelve inactivo en un proceso llamado lionización . Los errores en la separación de los cromosomas también pueden dar como resultado individuos masculinos y femeninos con cromosomas X adicionales. La hipótesis de Lyon establece que en las células con múltiples cromosomas X , todos menos uno se inactivan temprano en el desarrollo embrionario en los mamíferos . [3] [4] Los cromosomas X que se inactivan se eligen al azar, excepto en los marsupiales y en algunos tejidos extraembrionarios de algunos mamíferos placentarios, en los que el cromosoma X del esperma siempre está desactivado. [5]

En los seres humanos con euploidía , una mujer genotípica ( cariotipo 46, XX ) tiene un cuerpo de Barr por núcleo de célula somática , mientras que un hombre genotípico (46, XY) no tiene ninguno. El cuerpo de Barr se puede ver en el núcleo en interfase como una pequeña masa de color oscuro en contacto con la membrana del núcleo. Los cuerpos de Barr se pueden ver en los neutrófilos en el borde del núcleo.

En los seres humanos con más de un cromosoma X, el número de cuerpos de Barr visibles en la interfase es siempre uno menos que el número total de cromosomas X. Por ejemplo, las personas con síndrome de Klinefelter (47, XXY) tienen un solo cuerpo de Barr, y las personas con un cariotipo 47, XXX tienen dos cuerpos de Barr.

Mecanismo

Alguien con dos cromosomas X (como la mayoría de las mujeres humanas ) tiene solo un cuerpo de Barr por célula somática , mientras que alguien con un cromosoma X (como la mayoría de los hombres humanos) no tiene ninguno.

La inactivación del cromosoma X de los mamíferos se inicia desde el centro de inactivación X o Xic , que normalmente se encuentra cerca del centrómero . [6] El centro contiene doce genes , siete de los cuales codifican proteínas , cinco para ARN no traducidos , de los cuales solo se sabe que dos desempeñan un papel activo en el proceso de inactivación del cromosoma X, Xist y Tsix . [6] El centro también parece ser importante en el recuento de cromosomas: asegura que la inactivación aleatoria solo tenga lugar cuando estén presentes dos o más cromosomas X. La provisión de un Xic artificial adicional en la embriogénesis temprana puede inducir la inactivación del único X que se encuentra en las células masculinas. [6]

Los papeles de Xist y Tsix parecen ser antagónicos. La pérdida de la expresión de Tsix en el futuro cromosoma X inactivo da como resultado un aumento en los niveles de Xist alrededor del Xic . Mientras tanto, en el futuro X activo los niveles de Tsix se mantienen; por lo tanto, los niveles de Xist permanecen bajos. [7] Este cambio permite que Xist comience a recubrir el futuro cromosoma inactivo, extendiéndose desde el Xic . [2] En la inactivación no aleatoria, esta elección parece ser fija y la evidencia actual sugiere que el gen heredado de la madre puede estar impreso . [3] Se han informado variaciones en la frecuencia de Xi con la edad, el embarazo, el uso de anticonceptivos orales, las fluctuaciones en el ciclo menstrual y la neoplasia. [8]

Se cree que esto constituye el mecanismo de elección y permite que los procesos posteriores establezcan el estado compacto del cuerpo de Barr. Estos cambios incluyen modificaciones de histonas , como la metilación de la histona H3 (es decir, H3K27me3 por PRC2 que es reclutada por Xist ) [9] y la ubiquitinación de la histona H2A , [10] así como la modificación directa del ADN mismo, a través de la metilación de sitios CpG . [11] Estos cambios ayudan a inactivar la expresión génica en el cromosoma X inactivo y a provocar su compactación para formar el cuerpo de Barr.

La reactivación de un cuerpo de Barr también es posible y se ha observado en pacientes con cáncer de mama. [12] Un estudio mostró que la frecuencia de cuerpos de Barr en el carcinoma de mama era significativamente menor que en los controles sanos, lo que indica la reactivación de estos cromosomas X una vez inactivados. [12]

Véase también

Referencias

Se proporcionan enlaces a artículos de texto completo cuando el acceso es gratuito; en otros casos, solo se ha vinculado el resumen.

  1. ^ Barr, ML; Bertram, EG (1949). "Una distinción morfológica entre las neuronas masculinas y femeninas, y el comportamiento del satélite nucleolar durante la síntesis acelerada de nucleoproteínas". Nature . 163 (4148): 676–677. Bibcode :1949Natur.163..676B. doi :10.1038/163676a0. PMID  18120749. S2CID  4093883.
  2. ^ ab Lyon, MF (2003). "La hipótesis de Lyon y LINE". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 14 (6): 313–318. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.015. PMID  15015738.
  3. ^ ab Brown, CJ, Robinson, WP, (1997), Expresión de XIST e inactivación del cromosoma X en embriones humanos preimplantacionales Am. J. Hum. Genet. 61, 5–8 (Texto completo en PDF)
  4. ^ Lyon, MF (1961). "Acción génica en el cromosoma X del ratón ( Mus musculus L.)". Nature . 190 (4773): 372–373. Bibcode :1961Natur.190..372L. doi :10.1038/190372a0. PMID  13764598. S2CID  4146768.
  5. ^ Lee, JT (2003). "Inactivación del cromosoma X: un enfoque multidisciplinario". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 14 (6): 311–312. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.025. PMID  15015737.
  6. ^ abc Rougeulle, C.; Avner, P. (2003). "Control de la inactivación del cromosoma X en mamíferos: ¿qué contiene el centro?". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 14 (6): 331–340. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.014. PMID  15015740.
  7. ^ Lee, JT; Davidow, LS; Warshawsky, D. (1999). "Tisx, un gen antisentido de Xist en el centro de inactivación de X". Nat. Genet . 21 (4): 400–404. doi :10.1038/7734. PMID  10192391. S2CID  30636065.
  8. ^ Sharma, Deepti (10 de enero de 2018). "Descifrando el papel del cuerpo de Barr en la malignidad". Revista médica de la Universidad Sultán Qaboos . 17 (4): 389–397. doi :10.18295/squmj.2017.17.04.003. PMC 5766293 . PMID  29372079. 
  9. ^ Heard, E.; Rougeulle, C.; Arnaud, D.; Avner, P.; Allis, CD (2001). "La metilación de la histona H3 en Lys-9 es una marca temprana en el cromosoma X durante la inactivación del cromosoma X". Cell . 107 (6): 727–738. doi : 10.1016/S0092-8674(01)00598-0 . PMID  11747809. S2CID  10124177.
  10. ^ de Napoles, M.; Mermoud, JE; Wakao, R.; Tang, YA; Endoh, M.; Appanah, R.; Nesterova, TB; Silva, J.; Otte, AP; Vidal, M.; Koseki, H.; Brockdorff, N. (2004). "Las proteínas del grupo Polycomb Ring1A/B vinculan la ubiquitinación de la histona H2A al silenciamiento génico hereditario y la inactivación del cromosoma X". Dev. Cell . 7 (5): 663–676. doi : 10.1016/j.devcel.2004.10.005 . PMID  15525528.
  11. ^ Chadwick, BP; Willard, HF (2003). "Bring gene expression after XIST: maintain faculative heterochromatin on the inactive X". Seminars in Cell & Developmental Biology . 14 (6): 359–367. doi :10.1016/j.semcdb.2003.09.016. PMID  15015743.
  12. ^ ab Natekar, Prashant E.; DeSouza, Fatima M. (2008). "Reactivación del cromosoma X inactivo en el frotis bucal de carcinoma de mama". Indian Journal of Human Genetics . 14 (1): 7–8. doi : 10.4103/0971-6866.42320 . ISSN  0971-6866. PMC 2840782 . PMID  20300284. 

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