Un seul chromosome X est actif dans les cellules féminines. Les chercheurs explorent ce mécanisme pour mieux comprendre et traiter les anomalies génétiques.
Un seul chromosome X actif dans les cellules féminines. Les scientifiques, comme Hendrik Marks et Henk Stunnenberg de l'Université Radboud à Nimègue, étudient ce processus à l'aide des techniques les plus avancées, afin d'aider les patients en cas de dysfonctionnements.
Les instructions génétiques de notre corps sont stockées dans l'ADN, ces molécules en double hélice nichées dans le noyau cellulaire. Parmi les 23 paires de chromosomes (dont la moitié provient du père, l'autre de la mère), le chromosome X intrigue particulièrement : les hommes n'en ont qu'un (associé à un Y plus petit), tandis que les femmes en possèdent deux.
Cela pose un problème : un double dosage des gènes X entraînerait une surproduction de protéines, potentiellement pathogène, comme dans le syndrome de Down (trisomie 21). Chez les embryons femelles, l'un des deux chromosomes X est donc rapidement inactivé dans toutes les cellules.
Ce mécanisme, quoique connu, restait mystérieux. Une étude publiée dans Genome Biology par les équipes de Marks, Stunnenberg et Joost Gribnau (Erasmus MC Rotterdam) apporte des éclaircissements précieux sur l'activation/désactivation génique.
"Nous avons utilisé RNA-seq pour identifier les gènes transcrits en ARN", explique Marks. "L'ARN issu du chromosome X inactif est clé." Pour distinguer les chromosomes, ils ont employé des cellules de souris hybrides (sous-espèces parentales distinctes) et invalidé le gène Tsix, permettant à Xist d'inactiver le chromosome cible.
"Nous avons comparé l'activité avant, pendant et après l'inactivation", précise-t-il. Résultats : les gènes du X inactif sont peu ou pas transcrits, sauf Xist. L'inactivation progresse par étapes, plus lentement pour les gènes éloignés de Xist.
Dans le noyau, les chromosomes sont pliés ; la distance linéaire n'est pas seule en cause. La technique Hi-C a révélé des contacts spatiaux : l'ARN Xist, associé à des protéines, se propage via des domaines chromosomiques.
L'inactivation prend environ 8 jours, par "sauts" correspondant à des domaines enroulés.
Schéma : L'inactivation du chromosome X par "sauts"
"Certains troubles, comme le syndrome de Rett ou l'X fragile, pourraient résulter d'une inactivation défectueuse", note Marks. "Étudier la propagation entre domaines est prioritaire. Réactiver un X sain pourrait offrir des thérapies."
