Le second chromosome sexuel est séquencé : Le chromosome X se dévoile et surprend

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Ghislaine SURREL

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Le second chromosome sexuel est séquencé : Le chromosome X se dévoile et surprend

Le chromosome X est l'invité d'honneur de la dernière édition du magazine « Nature » : on nous y révèle sa séquence complète, décryptée et annotée. On y apprend, par ailleurs, qu'il joue un rôle plus important qu'on ne le pensait dans les différences homme/femme.

UNE EQUIPE américaine vient de découvrir que, génétiquement parlant, l'homme et la femme sont bien plus différents l'un de l'autre qu'on ne le croyait. Jusqu'ici, il était largement admis que la différence génétique séparant l'homme de la femme reposait essentiellement sur l'expression des rares gènes codés sur le chromosome Y. Il avait, en effet, été observé que, chez la femme, chaque cellule n'exprime qu'un seul de ses deux chromosome X, le second chromosome étant définitivement inactivé.

Des exceptions à la règle.
Ainsi, l'homme et la femme ne semblaient exprimer qu'une seule copie des gènes portés par le chromosome X. Il est toutefois rapidement apparu quelques exceptions à la règle : dans une cellule XX, certains gènes du chromosome X éteint semblaient s'exprimer malgré tout.
Afin de mieux comprendre ce phénomène et tirant partie la connaissance désormais exhaustive de la séquence du chromosome X humain (voir encadré), Carrel et coll. ont étudié le profil d'expression des deux chromosomes X de quarante femmes. Grâce à un système de cellules hybrides en culture, ils ont pu évaluer le niveau d'expression de 471 gènes à partir de chacun de leurs chromosomes X.

Phénomène d'inactivation.
Cette expérience leur a permis de découvrir que la proportion des gènes qui échappent au phénomène d'inactivation est bien plus importante qu'on ne le pensait : seulement 65 % des gènes du chromosome X inactivé ne sont jamais exprimés. Environ 15 % des gènes portés par ce chromosome sont exprimés dans les cellules de toutes les femmes testées. Les 20 % de gènes restants sont exprimés avec une intensité plus ou moins importante et chez seulement certaines femmes. Au final, les cellules XX expriment en moyenne 25 % des gènes du chromosome X inactivé. Chez la femme, un quart des protéines codées sur le chromosome X sont produites à partir des deux copies du chromosome X.
Ce phénomène implique que les femmes diffèrent des hommes non seulement par l'absence de chromosome Y, mais aussi par l'expression de deux copies, l'une d'origine maternelle et l'autre d'origine paternelle, d'un nombre non négligeable des gènes du chromosome X.
Cette importante différence génétique pourrait être à l'origine des particularités liées au sexe dans le développement, la progression et la réponse au traitement de certaines pathologies.
Carrel et coll. comptent maintenant poursuivre leur étude en recherchant d'éventuelles variations spacio-temporelles de l'identité des gènes du chromosome X qui échappent au phénomène d'inactivation.

> ELODIE BIET

L. Carrel et coll., « Nature » du 17 mars 2005, pp. 400-404 .

Peu de gènes et beaucoup de répétitions

Après le chromosome Y, c'est au tour du chromosome X humain de nous livrer ses secrets : les efforts de plus de deux cent cinquante des chercheurs du consortium international chargé du séquençage du génome humain* viennent, en effet, d'aboutir à la publication de la première version complète (à 99,3 %) et annotée de la séquence euchromatique du chromosome sexuel X.
Le chromosome X serait l'un des chromosomes les moins denses en informations génétiques codantes du génome humain : Ross et coll. n'ont, en effet, identifié que 1 098 gènes le long des 155 mégapaires de bases séquencées. Parmi les séquences codantes mises en évidence au cours de ce travail, 699 étaient déjà connues et une centaine reste encore putative. Concernant les gènes déjà caractérisés, 99 codent pour des protéines dont la surexpression est associée aux cancers du testicule et 113 pour des protéines dont le dysfonctionnement est impliqué dans 168 des maladies génétiques héréditaires liées à l'X.
En dehors des régions codantes, le chromosome X est essentiellement constitué de séquences répétées non codantes. Il s'agit en majorité de longues répétitions de type LINE1. Ces éléments répétés occupent près d'un tiers du chromosome et leur fréquence augmente sensiblement dans les régions les plus anciennes (d'un point de vue évolutif) et le plus souvent inactivées.
>>* Dont l'Inserm U567 de l'institut Cochin.
Ross et coll. « Nature » du 17 mars 2005, pp. 325-337.

Le Quotidien du Médecin du : 17/03/2005