Un estudio del Laboratorio de Ciencias Médicas del MRC revela que las células de diferentes órganos expresan selectivamente el cromosoma X materno o paterno. Esta diferencia, que se muestra tanto en datos humanos como en modelos de ratón, está impulsada por la competencia celular, que afecta el desarrollo de órganos en mujeres biológicas. Crédito: SciTechDaily.com
La investigación revela que la expresión selectiva de los cromosomas X maternos o paternos varía según el órgano, impulsada por la competencia celular.
Un nuevo estudio publicado hoy (26 de julio). Genética de la naturaleza El Grupo de Desarrollo Linfoide del Laboratorio de Ciencias Médicas del MRC ha revelado que la contribución de las células que expresan los cromosomas X maternos o paternos puede desviarse selectivamente en diferentes partes del cuerpo. El estudio aprovecha los datos humanos del Proyecto 1000 Genomas con modelos de ratón de genes ligados al cromosoma X humano.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>ADN Variación de secuencia para aumentar nuestra comprensión básica del desarrollo en individuos biológicamente femeninos con dos cromosomas X.
Mecanismos detrás de la selección del cromosoma X
Hasta ahora se pensaba que el uso de los cromosomas X maternos y paternos era el mismo en todo el cuerpo. Un nuevo trabajo muestra que esto no siempre es cierto y que diferentes órganos pueden inclinarse hacia el uso de cromosomas X maternos o paternos. El trabajo revela el proceso que impulsa este sesgo: la competencia entre células que expresan uno u otro cromosoma X. En algunas personas, las células de órganos como el corazón utilizan principalmente el cromosoma X de uno de los padres, mientras que las células inmunitarias utilizan principalmente el cromosoma X del otro padre. Esto proporciona un paso importante para comprender los principios y mecanismos que subyacen al desarrollo en individuos XX.
Efectos de la selección del cromosoma X.
Las mujeres biológicas heredan dos cromosomas X, uno de cada padre, junto con todo el resto del material genético que construye y sostiene el cuerpo. Pero a pesar de la presencia de cromosomas X de ambos padres, sólo un cromosoma X se expresa activamente en una célula determinada. Debido a que la secuencia de ADN de cada cromosoma X contiene variaciones genéticas, cada célula selecciona efectivamente para expresar un conjunto de características únicas heredadas de uno u otro padre.
«Cuando las células eligen uno de sus dos cromosomas X sobre el otro, nos dimos cuenta de qué variantes genéticas eligen expresar», dijo Matthias Merkenslager, que dirige el Grupo de Investigación sobre el Desarrollo de Linfocitos. «Como resultado, las células individuales expresan diferentes variantes genéticas. Ahora estamos trabajando para descubrir más sobre cómo las variantes genéticas ligadas al cromosoma X dan forma al desarrollo de los organismos y si el uso selectivo del cromosoma X en tejidos específicos puede afectar la probabilidad de ciertas condiciones más adelante en el futuro. vida.»
La investigación se centra en el gen STAG2
Los investigadores se centraron en un gen específico llamado STAG2 en el cromosoma X. Descubrieron que las células con una mutación genética de STAG2 no lograban convertirse en células inmunitarias llamadas linfocitos en mujeres con una mutación STAG2 en un cromosoma X y una versión normal («referencia») de STAG2 en el otro cromosoma X.
Por el contrario, las células con la misma mutación de STAG2 son totalmente capaces de formar linfocitos en machos XY (con una única copia del cromosoma X) o en hembras con la mutación en ambos cromosomas X.
Los investigadores concluyeron que no era tal mutación la que impedía que las células diferenciadas formaran linfocitos, sino la presencia de células que expresaban una versión de referencia de STAG2. Esto muestra que las células compiten por el «permiso» para formar tipos de células específicas dentro del cuerpo. Los hallazgos revelan un nuevo aspecto de la diversidad ligada al cromosoma X que antes no se había apreciado: las interacciones entre células pueden dar forma a la contribución de la diversidad ligada al cromosoma X a tipos de células y tejidos específicos.
Aunque las células que expresan la referencia STAG2 compiten para formar la sangre, las células que expresan el mutante pueden predominar en otras partes del cuerpo. Esto despertó una curiosidad personal en la autora principal del estudio, Teresa Buenaventura: «‘Trabajar en este proyecto fue particularmente emocionante para mí porque me hizo sentir curiosidad por la contribución de cada cromosoma X a mis diferentes tejidos'», dijo.
Estos hallazgos revelan un aspecto subestimado detrás de la diversidad ligada al X, donde las interacciones entre clones epigenéticamente diversos pueden dar forma a la contribución de la diversidad genética ligada al X a tipos de células y tejidos específicos.
Cita: “La competencia da forma al panorama de la diversidad genética ligada al cromosoma X” 25 de julio de 2024, Genética de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41588-024-01840-5
