Les chromosomes X sont l'un des deux chromosomes sexuels chez les mammifères. Chez les femmes, il y a deux chromosomes X, tandis que les hommes ont un chromosome X et un chromosome Y. Pour équilibrer l'expression des gènes entre les mâles et les femelles, l'un des chromosomes X chez les femelles est inactivé de manière aléatoire au cours du développement, un processus connu sous le nom d'inactivation de l'X.
La manière exacte dont les chromosomes X se replient et se désactivent reste un mystère depuis de nombreuses années. Pour répondre à cette question, les chercheurs de l’OIST ont utilisé une combinaison de techniques expérimentales et informatiques, notamment des simulations sur superordinateur et des technologies d’imagerie avancées.
"Nous avons utilisé des simulations sur ordinateur pour modéliser le repliement des chromosomes X avec un niveau de détail très élevé. Nous avons constaté que les chromosomes X se replient dans une structure 3D spécifique qui rassemble les gènes qui doivent être réduits au silence", a déclaré le Dr Ana Pombo. , auteur principal de l'étude et chef de l'unité de régulation de l'expression génique à l'OIST.
Les chercheurs ont également découvert que le repliement des chromosomes X est contrôlé par une protéine appelée CTCF. Le CTCF agit comme un élément limite, empêchant les gènes des chromosomes X d'interagir avec les gènes des autres chromosomes.
"Notre étude fournit de nouvelles informations sur les mécanismes d'inactivation de l'X et de régulation des gènes. Elle met également en évidence la puissance des superordinateurs pour étudier des processus biologiques complexes", a déclaré le Dr Pombo.
Les résultats pourraient avoir des implications dans la compréhension des troubles du développement et des aneuploïdies des chromosomes sexuels. Par exemple, des mutations du gène CTCF ont été associées à plusieurs troubles du développement, dont le syndrome de Cornelia de Lange. Comprendre le rôle du CTCF dans l'inactivation de l'X pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre ces troubles et à développer de nouveaux traitements.
Cette recherche a été soutenue par l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa, la Société japonaise pour la promotion de la science et le Conseil européen de la recherche.
