Cromosoma sexual presente en ambos sexos en los sistemas de determinación del sexo XY y X0.
El cromosoma X es uno de los dos cromosomas sexuales en muchos organismos, incluidos los mamíferos, y se encuentra tanto en hombres como en mujeres. Es parte del sistema de determinación del sexo XY y del sistema de determinación del sexo XO . El cromosoma X fue nombrado por sus propiedades únicas por los primeros investigadores, lo que resultó en el nombramiento de su homólogo cromosoma Y , por la siguiente letra del alfabeto, tras su posterior descubrimiento. [3]
Descubrimiento
Hermann Henking, en Leipzig, descubrió por primera vez que el cromosoma X era especial en 1890 . Henking estaba estudiando los testículos de Pyrrhocoris y notó que un cromosoma no participaba en la meiosis . Los cromosomas reciben este nombre debido a su capacidad para captar tinciones ( croma en griego significa color ). Aunque el cromosoma X podía teñirse tan bien como los demás, Henking no estaba seguro de si se trataba de una clase diferente del objeto y, en consecuencia, lo nombró elemento X , [4] que más tarde se convirtió en cromosoma X después de que se estableció que en realidad era un cromosoma. [5]
La idea de que el cromosoma X recibió su nombre por su similitud con la letra "X" es errónea. Todos los cromosomas normalmente aparecen como una masa amorfa bajo el microscopio y adquieren una forma bien definida sólo durante la mitosis. Esta forma tiene una vaga forma de X en todos los cromosomas. Es totalmente coincidente que el cromosoma Y , durante la mitosis , tenga dos ramas muy cortas que pueden verse fusionadas bajo el microscopio y aparecer como la descendente de una forma de Y. [6]
Clarence Erwin McClung sugirió por primera vez que el cromosoma X estaba involucrado en la determinación del sexo en 1901. Después de comparar su trabajo sobre las langostas con el de Henking y otros, McClung notó que solo la mitad de los espermatozoides recibían un cromosoma X. Llamó a este cromosoma cromosoma accesorio e insistió (correctamente) en que era un cromosoma adecuado y teorizó (incorrectamente) que era el cromosoma determinante del sexo masculino. [4]
Patrón de herencia
Luke Hutchison notó que varios posibles ancestros en la línea de herencia del cromosoma X en una generación ancestral dada siguen la secuencia de Fibonacci . [7] Un individuo masculino tiene un cromosoma X, que recibió de su madre, y un cromosoma Y , que recibió de su padre. El varón cuenta como el “origen” de su propio cromosoma X ( ), y en la generación de sus padres, su cromosoma X provino de un solo progenitor ( ). La madre del varón recibió un cromosoma X de su madre (la abuela materna del hijo) y uno de su padre (el abuelo materno del hijo), por lo que dos abuelos contribuyeron al cromosoma X del descendiente masculino ( ). El abuelo materno recibió su cromosoma X de su madre y la abuela materna recibió los cromosomas X de ambos padres, por lo que tres bisabuelos contribuyeron al cromosoma X del descendiente masculino ( ). Cinco tatarabuelos contribuyeron al cromosoma X del descendiente masculino ( ), etc. (Tenga en cuenta que esto supone que todos los antepasados de un descendiente determinado son independientes, pero si se rastrea alguna genealogía lo suficientemente atrás en el tiempo, los antepasados comienzan a aparecer en múltiples líneas de la genealogía, hasta que finalmente aparece un fundador de población en todas las líneas de la genealogía).
Humanos
Función
El cromosoma X en los seres humanos abarca más de 153 millones de pares de bases (el material de construcción del ADN ). Representa alrededor de 800 genes codificadores de proteínas en comparación con el cromosoma Y que contiene alrededor de 70 genes, de un total de 20.000 a 25.000 genes en el genoma humano. Cada persona suele tener un par de cromosomas sexuales en cada célula. Las mujeres suelen tener dos cromosomas X, mientras que los hombres suelen tener un cromosoma X y un cromosoma Y. Tanto los hombres como las mujeres conservan uno de los cromosomas X de su madre, y las mujeres conservan el segundo cromosoma X de su padre. Dado que el padre conserva su cromosoma X de su madre, una mujer humana tiene un cromosoma X de su abuela paterna (por parte del padre) y un cromosoma X de su madre. Este patrón de herencia sigue los números de Fibonacci en una profundidad ancestral determinada. [ cita necesaria ]
Los trastornos genéticos que se deben a mutaciones en genes del cromosoma X se describen como ligados al cromosoma X. Si el cromosoma X tiene un gen de enfermedad genética, siempre causa enfermedad en los pacientes masculinos, ya que los hombres tienen solo un cromosoma X y, por lo tanto, solo una copia de cada gen. Las mujeres, en cambio, requieren ambos cromosomas X para tener la enfermedad y, como resultado, potencialmente solo podrían ser portadoras de una enfermedad genética, ya que su segundo cromosoma X anula al primero. Por ejemplo, la hemofilia A y B y el daltonismo congénito rojo-verde son hereditarios de esta manera.
El cromosoma X contiene cientos de genes, pero pocos o ninguno de ellos tienen algo que ver directamente con la determinación del sexo. Al comienzo del desarrollo embrionario en las mujeres, uno de los dos cromosomas X está permanentemente inactivado en casi todas las células somáticas (células distintas de los óvulos y los espermatozoides ). Este fenómeno se llama inactivación del X o Lyonización , y crea un cuerpo de Barr . Si la inactivación del cromosoma X en la célula somática significara una desfuncionalización completa de uno de los cromosomas X, garantizaría que las mujeres, al igual que los hombres, tuvieran sólo una copia funcional del cromosoma X en cada célula somática. Anteriormente se suponía que este era el caso. Sin embargo, investigaciones recientes sugieren que el cuerpo de Barr puede ser más biológicamente activo de lo que se suponía anteriormente. [8]
La inactivación parcial del cromosoma X se debe a la heterocromatina represiva que compacta el ADN e impide la expresión de la mayoría de los genes. La compactación de la heterocromatina está regulada por el Complejo Represivo 2 de Polycomb ( PRC2 ). [9]
genes
Número de genes
Las siguientes son algunas de las estimaciones del recuento de genes del cromosoma X humano. Debido a que los investigadores utilizan diferentes enfoques para la anotación del genoma, sus predicciones sobre la cantidad de genes en cada cromosoma varían (para obtener detalles técnicos, consulte predicción de genes ). Entre varios proyectos, el proyecto colaborativo de secuencia de codificación por consenso ( CCDS ) adopta una estrategia extremadamente conservadora. Por lo tanto, la predicción del número de genes del CCDS representa un límite inferior en el número total de genes que codifican proteínas humanas. [10]
lista de genes
La siguiente es una lista parcial de genes en el cromosoma X humano. Para obtener una lista completa, consulte el enlace en el cuadro de información a la derecha.
AD16 : codifica la proteína 16 de la enfermedad de Alzheimer
AIC : proteína codificante AIC
APOO : proteína codificante Apolipoproteína O
ARMCX6 : proteína codificante de repetición de Armadillo que contiene 6 ligado al cromosoma X
BEX1 : proteína codificante Proteína 1 ligada al cromosoma X expresada en el cerebro
BEX2 : proteína codificante Proteína 2 ligada a X expresada en el cerebro
BEX4 : proteína codificante expresada en el cerebro, ligada al cromosoma X 4
CCDC120 : proteína codificante Dominio en espiral que contiene la proteína 120
CCDC22 : proteína codificante Dominio en espiral que contiene 22
ZNF275 : proteína codificante Proteína de dedos de zinc 275
ZNF674 : proteína codificante Proteína de dedos de zinc 674
Estructura
Está teorizado por Ross et al. 2005 y Ohno 1967 que el cromosoma X se deriva al menos parcialmente del genoma autosómico (no relacionado con el sexo) de otros mamíferos, como lo demuestran los alineamientos de secuencias genómicas entre especies.
El cromosoma X es notablemente más grande y tiene una región de eucromatina más activa que su homólogo del cromosoma Y. Una comparación más detallada de X e Y revela regiones de homología entre los dos. Sin embargo, la región correspondiente en Y parece mucho más corta y carece de regiones que se conservan en X en todas las especies de primates, lo que implica una degeneración genética para Y en esa región. Debido a que los hombres tienen solo un cromosoma X, tienen más probabilidades de tener una enfermedad relacionada con el cromosoma X.
Se estima que alrededor del 10% de los genes codificados por el cromosoma X están asociados con una familia de genes "CT", llamados así porque codifican marcadores que se encuentran tanto en las células tumorales (en pacientes con cáncer) como en los testículos humanos. (en pacientes sanos). [18]
El síndrome de Klinefelter es causado por la presencia de una o más copias adicionales del cromosoma X en las células de un hombre.
Los hombres con síndrome de Klinefelter suelen tener una copia adicional del cromosoma X en cada célula, para un total de dos cromosomas X y un cromosoma Y (47,XXY). Es menos común que los hombres afectados tengan dos o tres cromosomas X adicionales (48,XXXY o 49,XXXXY) o copias adicionales de los cromosomas X e Y (48,XXYY) en cada célula. El material genético adicional puede provocar estatura alta, discapacidades de aprendizaje y lectura y otros problemas médicos. Cada cromosoma X adicional reduce el coeficiente intelectual del niño en aproximadamente 15 puntos, [19] [20], lo que significa que el coeficiente intelectual promedio en el síndrome de Klinefelter está en general en el rango normal, aunque por debajo del promedio. Cuando hay cromosomas X y/o Y adicionales presentes en 48,XXXY, 48,XXYY o 49,XXXXY, los retrasos en el desarrollo y las dificultades cognitivas pueden ser más graves y puede haber una discapacidad intelectual leve.
El síndrome de Klinefelter también puede deberse a un cromosoma X adicional en sólo algunas de las células del cuerpo. Estos casos se denominan mosaico 46,XY/47,XXY.
Este síndrome resulta de una copia adicional del cromosoma X en cada una de las células de una mujer. Las mujeres con trisomía X tienen tres cromosomas X, para un total de 47 cromosomas por célula. El coeficiente intelectual promedio de las mujeres con este síndrome es 90, mientras que el coeficiente intelectual promedio de los hermanos no afectados es 100. [21] Su estatura en promedio es más alta que la de las mujeres normales. Son fértiles y sus hijos no heredan la condición. [22]
Esto se produce cuando cada una de las células de una mujer tiene un cromosoma X normal y el otro cromosoma sexual falta o está alterado. El material genético faltante afecta el desarrollo y causa las características de la afección, incluida la baja estatura y la infertilidad.
Aproximadamente la mitad de las personas con síndrome de Turner tienen monosomía X (45,X), lo que significa que cada célula del cuerpo de una mujer tiene sólo una copia del cromosoma X en lugar de las dos copias habituales. El síndrome de Turner también puede ocurrir si uno de los cromosomas sexuales falta parcialmente o está reorganizado en lugar de faltar por completo. Algunas mujeres con síndrome de Turner tienen un cambio cromosómico solo en algunas de sus células. Estos casos se denominan mosaicos del síndrome de Turner (45,X/46,XX).
El síndrome masculino XX es un trastorno poco común en el que la región SRY del cromosoma Y se ha recombinado para ubicarse en uno de los cromosomas X. Como resultado, la combinación XX después de la fertilización tiene el mismo efecto que una combinación XY, lo que da como resultado un macho. Sin embargo, los otros genes del cromosoma X también provocan la feminización.
Adrenoleucodistrofia , un trastorno raro y mortal que la madre transmite en la célula X. Afecta sólo a niños de entre 5 y 10 años y destruye la célula protectora que rodea los nervios, la mielina , en el cerebro. La mujer portadora apenas muestra síntomas porque las mujeres tienen una copia de la célula X. Este trastorno hace que un niño que alguna vez estuvo sano pierda toda capacidad para caminar, hablar, ver, oír e incluso tragar. Dentro de los 2 años posteriores al diagnóstico, la mayoría de los niños con adrenoleucodistrofia mueren.
Las versiones anteriores de este artículo contienen material de la Biblioteca Nacional de Medicina, parte de los Institutos Nacionales de Salud (EE. UU.), que, como publicación del gobierno de EE. UU., es de dominio público.
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los cromosomas X.
Institutos Nacionales de Salud. "Cromosoma X". Referencia del hogar de genética . Archivado desde el original el 8 de julio de 2007 . Consultado el 6 de mayo de 2017 .
"Cromosoma X". Archivo de información del Proyecto Genoma Humano 1990-2003 . Consultado el 6 de mayo de 2017 .