Cromatina Sexual Corpúsculo de Barr

1. Cromatina Sexual Corpúsculo de Barr Departamento de Genética Prof. Raimundo Jr, MSc

2. Por quê? Mulheres possuem 2 cromossomos X, enquanto os homens possuem 1, então elas teriam uma expressão duas vezes maiores dos genes deste cromossomo? Compensação da dosagem de genes ligados ao X entre homens (XY) e mulheres (XX)

3. Quando? A inativação do X tem início no período embrionário, por volta do 13º ao 16º dias de vida embrionária (blastocisto)

5. Corpúsculo de Barr Visualização do X inativo

6. Características do processo A inativação do X é um processo: • Randômico: o X de origem paterna e materna têm a mesma probabilidade de serem alvos de inativação • Fixado: uma vez que um cromossomo X é inativado, o padrão de inativação é transmitido a todos os descendentes clonais daquela célula • Evento muito estável • Determina mosaicismo somático

7. Exemplo do resultado da expressão randômica de genes de diferentes cromossomos X

8. Hipótese de Lyon Mary Lyon

9. Hipótese de Lyon • Células femininas de mamíferos placentários apresentam apenas um cromossomo X transcricionalmente ativo. • Compensação de dose: Iguala expressão de genes ligados ao X em ambos os sexos

11. Centro de Inativação do X (Xic) • Organiza o processo de inativação do X. • Região de DNA que se encontra na banda 13q do cromossomo X (Xq13). • XIST (X inactivationspecifictranscript) é o gene fundamental no mecanismo de inativação do X • Tsix: região regulatória presente em Xic

12. Processo de inativação do X • XIST é necessário e suficiente para que ocorra a inativação do X. • Nas primeiras linhagens celulares, o gene XIST é expresso em níveis baixos em ambos os cromossomos X, até que ocorra a escolha do cromossomo X a ser inativado

13. A partir da definição do cromossomo X a ser inativado: X inativo: o gene XIST é expressado. É apenas transcrito, não sendo traduzido em proteína e o RNAm produzido envolve o cromossomo X inativo. A expressão do gene XIST determina o silenciamento dos outros genes deste cromossomo. X ativo: gene XIST encontra-se inativo.

14. O gene XIST induz a inativação do X em células embrionárias, mas não é capaz de induzir o processo de inativação em células somáticas • O processo de inativação do X inicia na vida embrionária, por ação do gene XIST, mas deve ser mantido através de mecanismos específicos de manutenção do padrão de inativação nas linhagens celulares subsequentes.

15. Manutenção • A ausência de hipoacetilação e metilação fazem com que a inativação seja reversível. • A metilação é um dos processos mais importantes na manutenção do cromossomo X inativo, ocorrendo após o silenciamento de genes através da ação de XIST.

16. Uma vez estabelecida a inativação de um dos X de uma célula, esta pode ser mantida sem a presença de XIST. • A metilação também está relacionada à expressão do XIST. No cromossomo X ativo o gene XIST encontra-se hipermetilado, o que determina a ausência de sua expressão neste gene.

17. O processo é incompleto Há genes que escapam da inativação: • Região pseudoautossômica (homologia com cromossomo Y) • Região pericentromérica • 30% dos genes do braço curto • Alguns genes apresentam inativação variável entre diferentes indivíduos: • Outros mecanismos de compensação de dosagem

18. Falhas na inativação X • Em células embrionárias após o 13º-16º a não inativação de um dos cromossomos X é um evento letal. • Em células somáticas é um evento raro, podendo ocorrer em células normais ou neoplásicas.

19. Lyonização seletiva: preconiza inativação do cromossomo X que tem uma mutação. • Lyonização negativa: preconiza a inativação do X que não tem uma mutação, mantendo ativo o X mutado: heterozigotas desenvolvem hemofilia, DMD. • Mutação em XIST: proporciona alteração no processo aleatório. • Células de tecido extra-embrionário: somente X de origem paterna é inativado.

21. Número de corpúsculos de Barr=nº de cromossomos X por célula - 1 Corpúsculo de Barr

23. Síndrome de Turner • Se todos os genes do X inativado estivessem metilados , esses pacientes não teriam nenhuma característica clínica diferente da população normal.

25. Inativação do X Expressão/silenciamento M E T I L A Ç Ã O E X P R E S S Ã O XIST Metilação XIST Cromossomo Inativo Cromossomo Ativo