Inactivation du X

Question 1

À quoi sert le mécanisme d’inactivation du X?
Chez quelles espèces est-il utilisé?

Answer 1

Système de compensation du dosage génique entre le mâle XY et la femelle XX (bcp + de gènes sur le X que le Y)

utilisé chez les mammifères

Question 2

Quels sont les autres mécanismes utilisés au sein du règne vivant pour le dosage génétique?
- Insectes?
- Nématodes?

Answer 2

• Insectes: augmentation de l’expression des gènes du X chez le mâle
• Nématodes: répression de 50% des gènes sur chacun des X de la femelle

Question 3

Quelle sont les caractéristiques du X inactif ? (4)
À quelle configuation de la chromatine est-il similaire?

Answer 3

1. Hyperméthylation des ilôts CpG des régions promotrices et des histones H3
2. Hypoacétylation des histones H4
3. Condensation maximale maintenue durant l’interphase
4. Réplication de l’ADN tardive

SIMILAIRE À HÉTÉROCHROMATINE (ADN génétiquement inactif)

Question 4

Comment nomme-t-on le processus par lequel le X est inactivé?

Answer 4

Hétérochromatisation

Question 5

Comment l’hyperméthylation (CH3) joue un rôle dans l’hétérochromatisation?

Answer 5

• Hétérochromatisation se fait par l’ajout massif de groupements méthyl (CH3) sur les îlots CpG de l’ADN.

Aussi, méthylation des histones H3 contenues dans le nucléosome a pour effet de compacter la structure de la chromatine.

Question 6

Qu’est ce que sont des îlots CpG?

Answer 6

Les îlots CpG sont des régions riches en guanine (G) et en cytosine (C)

Question 7

Pour quelle raison la ¢ eucaryote utilise-t-elle la méthylation de l’ADN

Answer 7

pour inhiber gènes non-nécessaires à son fonctionnement

Question 8

Comment l’hypoacétylation joue-t-elle un rôle dans l’hétérochromatisation, soit dans l’inactivation du X?

Answer 8

enlèvement de groupements acétyls sur les histones H4 formant le nucléosome : rx a pour but de resserrer l’ADN autour des nucléosomes et de le compacter encore plus

Question 9

Comment nomme-t-on le chromosome X inactif par rapport à l’hétérochromatine retrouvée sur les autres chromosomes (de structure, sans gènes)?

Answer 9

chromosome X inactif : hétérochromatine facultative
hétérochromatine retrouvée sur les autres chromosomes : hétérochromative constitutive

Question 10

Quelles sont les étapes de l’inactivation du X? (5)

Answer 10

1. Comptage du ratio X:autosome
2. Choix aléatoire du X à inactiver
3. Inactivation ou initiation
4. Propagation
5. Maintient

Question 11

Comment savoir combien de X à inactiver?

Answer 11

Il faut toujours en conserver 1 seul actif (tout autre nbre est létal)
donc : nbre à inactiver = X-1

Question 12

Où retrouve-t-on le centre d’inactivation sur le chromosome?

Answer 12

sur le bras long du chormosome X en Xq13

Question 13

Quelles sont les étapes de l’inactivation du X? (3)

Answer 13

1. Initiation
2. Propagation
3. Maintenance

Question 14

Quel gène contient le centre d’inactivation?

Answer 14

XIST

Question 15

Comment le gène XIST contribue-t-il à l’inactivation du X?

Answer 15

Transcrit en ARN mais pas traduit en protéine, il reste dans le noyau en association avec le chromosome X inactif et s’accumule

Question 16

Par quelle allèle le gêne XIST est-il exprimé?

Answer 16

XIST est seulement exprimé par l’allèle du chromosome X qui sera inactivé tandis que le XIST du X actif sera inhibé

Question 17

À quel stade de développement survient la première étape de l’inactivation du X, soit l’initiation, par le gène XIST?

Answer 17

blastocyte précoce

Question 18

Qu’en est-il du gène XIST chez l’homme (XY) ?

Answer 18

XIST est inactivé et il ne s’exprime pas (car l’homme a un seul X, il doit le garder actif)

Question 19

Qu’arrive-t-il lors de l’étape 2 de l’inactivation du X, soit la propagation?

Answer 19

L’accumulation de XIST se propage le long des 2 bras
chromosomiques du futur X inactivé (était initialement au centre d’inactivation à l’étape 1)

Question 20

En quoi consiste l’étape 3 de l’inactivation du X, soit la maintenance?

Answer 20

L’inactivation, donc l’hétérochromatisation, du chromosome X doit être maintenue de façon permanente et à travers les divisions cellulaires.
Les cellules filles inactiveront toutes le même X (Xpat ou Xmat).

Question 21

Quel rôle joue l’épigénétique dans la maintenance (étape 3) de l’inactivation du X ?

Answer 21

Modification de la chromatine par méthylation, et hypoacétylation des histones.
* Entraîne réplication tardive en phase S du X inactivé.
* L’ajout de l’histone H2A alternative (la macro-H2A) et la
méthylation des îlots CpG de l’ADN qui rendent
l’hétérochromatisation irréversible.

Question 22

Quelles sont les caractéristiques du X inactif? (4)

Answer 22

• Hyperméthylation (méthylation des histones H3 et des îlots CpG)
• Hypoacétylation des histones H4
• Réplication tardive en phase S
• État condensé durant l’interphase

Question 23

Comment appelle-t-on le chromosome X très condensé en interphase?

Answer 23

Corpuscule de Barr ou chromatine sexuelle

Question 24

Par quelle technique peut-on compter le nombre de corpuscules de Barr?
Quand est-ce qu’un médecin effectuait ce test?

Answer 24

• Par frottis buccal
• Test rapide qui était effectué lorsque le médecin soupçonnait une anomalie de nombre impliquant les chromosomes sexuels chez un patient.

Ne remplace pas le caryotype

Question 25

Le nombre de corpuscules de Barr compté après le test de frottis buccal est il représentatif de la réalité?

Answer 25

Non, puisqu'on ne compte que les corpuscules qui sont adhérents à la membrane nucléaire, donc ceux que l’on voit à la périphérie du noyau. Noyau = sphérique et les corpuscules accolés à la membrane sont comptés, nbre de corpuscules obtenus est toujours inférieur à la réalité.

Question 26

Quelle sont les formules chromosomiques possibles si le nombre de corpuscule de Barr est : - 0? - 1? - 2?

Answer 26

- 0 = 1 seul chromosome : X 46,XY ; 45,X ; 47 XYY - 1 = 2 chromosomes X : 46,XX ; 47,XXY ; 48,XXYY - 2 = 3 chromosomes X : 47,XXX ; 48,XXXY

Question 27

Quel % des gènes du chromosome X échappent à l'inactivation? Quel % des gènes ont un patron aléatoire?

Answer 27

15% des gènes échappent à l'inactivation, ils demeurent actifs environ 10% ont un patron aléatoire : peuvent être activés ou non

Question 28

Quelles sont les segments de l'X qui échappent à l'inactivation du X?

Answer 28

- Régions pseudoautosomiques (RPA) homologues à l’Y. (situées aux extrémités du X et du Y, servent à l’appariement à la méiose et sont le site des recombinaisons) Comme ces régions sont identiques entre l’X et l’Y, le produit des gènes qu’elles contiennent est identique chez l’homme et la femme (2 copies chacun). - Centre d'inactivation (contient XIST) - Autres gènes ayant un rôle spécifique chez la femme

Question 29

Quelle protéine contribue à ce que certaines régions du X échappent à l'inactivation? Qu'arrive-t-il au signal d'hétérochromatisation?

Answer 29

La protéine CTCF : isolent la chromatine et empêche XIST d’y avoir accès Le signal d’hétérochromatinisation passe par-dessus ces régions : n’inactive pas les gènes

Question 30

Vrai ou faux. L'inactivation du X est un processus aléatoire.

Answer 30

Vrai. femme se retrouvera avec ≈50% des cellules avec X paternels inactivés et ≈50% des cellules avec X maternels inactivés mais inactivation biaisée chez 5-20% des femmes.

Question 31

Expliquer comment le X inactif se transmet en mitose et comment les cellules se regroupent.

Answer 31

Lors des mitoses, les ¢ filles héritent du même X inactivé que celui de la ¢ mère. Par la suite dans les tissus, ¢ d’un même type ¢ se regroupent. - ¢ avec l’X maternel actif sont ensembles et ¢ avec l’X paternel sont ensembles

Question 32

Quelles sont les causes possibles de l'inactivation du X biaisée chez la femme?

Answer 32

- statistique (hasard) - sélection contre une population de ¢ qui a inactivé ou activé un certain X (translocations Xautosome, délétion, maladies monogéniques) - familles où sélection biaisée de façon héréditaire

Question 33

Dans quel cas un biais de l'inactivation du X peut s'avérer important?

Answer 33

dans le contexte où l’on retrouve une mutation dans l’une des 2 copie d'un gène particulier

Question 34

Dans le cas où l'on a une mutation sur un gène de l'un des deux chromosomes X, de quoi dépend l'expression de cette mutation?

Answer 34

expression de la mutation ou non dépendra de la proportion de cellules qui a inactivé le chromosome avec la mutation vs le chromosome sans la mutation

Question 35

Qu'est ce que la lyonisation favorable et la lyonisation non-favorable?

Answer 35

Lyonisation = Inactivation du X (Mary Lyon) Lyonisation favorable : majorité des ¢ a inactivé l'X portant l'allèle muté responsable de la maladie, femme hétérozygote porteuse n'est donc pas atteinte Lyonisation non-favorable : majorité des ¢ a inactivé l'X normal, X portant l'allèle muté est actif, femme hétérozygote peut être malade