Epigenetic Modifications On X Chromosomes In Marsupial And Monotreme Mammals And Implications For Evolution Of Dosage Compensation

TEMA: Epigenetic modifications on X chromosomes in marsupial and monotreme mammals and implications for evolution of dosage compensation

La compensación de dosificación de cromosoma X en mamíferos euterios femeninos está regulada por el ARN de Xist no codificante y está asociada con la adquisición en las diferentes modificaciones en las histonas activa y represiva, resultando en la represión de la mayoría de los genes en uno de los homólogos de dos cromosoma X. Los mamíferos marsupiales son un excelente ejemplo de compensación de esta dosis, pero carecen de Xist y los mecanismos de control epigenético de compensación en la dosificación de cromosoma X es difícil de alcanzar. Mientras que los mamíferos ovíparos y los monotremas, tienen varios cromosomas X, y no está claro si se someten a una indemnización de dosis y si hay dimorfismo epigenética entre pares homólogas en monotremas femeninos.

En los mamíferos la inactivación del cromosoma X ha evolucionado para resolver la diferencia en la dosis génica del cromosoma X entre machos y hembras. La inactivación de uno de los dos cromosomas X provee un equilibrio en los eucariotas mamíferos y marsupiales. En el ratón, la inactivación del cromosoma X (XCI) se produce en el desarrollo temprano y es reprogramado en el blastocisto para producirlo al azar, donde en respuesta de la expresión del RNA Xist desde el X inactivo, las modificaciones de la histona represivas, las variantes de histonas y la metilación del DNA son adquiridos.

Por otro lado, en los marsupiales, algunos aspectos son comparables pero no idénticos con las especies euterianas. En las hembras marsupiales, la dosis de compensación también se envuelve con la inactivación del cromosoma X, pero los marsupiales no tienen un gen euteriano Xist ortólogo. Los marsupiales proveen un modelo útil para el estudio de la evolución de la dosis de compensación y los mecanismos de silenciamiento epigenéticos en mamíferos.

Para la parte experimental, se han hecho análisis que indican que la hipoacetilación H4 de uno de los cromosomas de twoX tiene mecanismos similares con los euterianos. Sin embargo un estudio reciente con el mismo grupo sugiere la ausencia de las modificaciones de histonas represivas y propone que el cromosoma X inactivado en los marsupiales no tiene estas modificaciones represivas como se ha visto en los euterianos. Los monotremos tienen un cromosoma sexual peculiar de constitución, estos monotremos tienen un sistema X-Y que no está relacionado con los marsupiales y los euterianos. Los machos monotremos (ornitorrinco) tienen cinco cromosomas X diferentes y cinco cromosomas Y diferentes y el macho equidno tienen cinco cromosomas X diferentes y cuatro cromosomas Y diferentes. Las hembras monotremas y equidnas tienen cinco cromosomas X en pares y no tienen cromosomas Y. En los monotremos, los cromosomas sexuales forman una cadena en la meiosis en machos vinculado por sus regiones pareadas. Estas regiones pareadas no cubren los cromosomas sexuales de forma completa, pero son separados por una región diferencial.Mediante el etiquetado secuencial, se logró determinar que el DNA se encuentra hipometilado en el cromosoma X, por lo que se encuentra correlacionado con marcas de histonas de inactividad. Estos resultados sugieren que marsupiales hembras utilizan un mecanismo de inactivación mediada por histona y puede representar un

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