Cromossoma X

O cromossoma X é um dos cromossomas que determina o sexo nos mamíferos. Todos os mamíferos possuem dois cromossomas sexuais, no caso das fêmeas são XX e no dos machos XY.

O cromossoma X é um dos cromossomas que determina o sexo nos mamíferos. Todos os mamíferos possuem dois cromossomas sexuais. As fêmeas são portadoras de dois cromossomas X e os machos de um cromossoma X e de um cromossoma Y.

Os cromossomas sexuais evoluíram diferencialmente e desenvolveram-se num cromossoma X relativamente grande e rico em genes, e num cromossoma Y pequeno, com menos genes. O cromossoma Y tem vindo a degenerar ao longo da evolução devido à supressão de recombinação entre os dois pares de cromossomas sexuais. Esta supressão ocorreu porque os cromossomas X e Y não são homólogos em toda a sua extensão.

Por outro lado, como as fêmeas têm dois cromossomas X e os machos apenas um, desenvolveram-se, ao longo do tempo, mecanismos de compensação que equilibram o número de genes que são expressos pelos cromossomas X das fêmeas e o cromossoma X do macho. Deste modo, ocorre durante a embriogénese, uma inactivação de um dos cromossomas X nas fêmeas. Como tal, as células das fêmeas dos mamíferos são um mosaico de cromossomas X, ou seja, numas células está activo o cromossoma X fornecido pelo pai e noutras o cromossoma X herdado da mãe.

Para além deste mecanismo, a compensação duma dose diferencial na quantidade de genes entre os dois cromossomas é também conseguida através de um enriquecimento nos níveis de expressão dos genes ligados ao cromossoma X em ambos os sexos, o que resulta, por exemplo, de duplicações de regiões génicas.

Os indivíduos do sexo masculino são afectados tanto por mutações com um padrão de transmissão hereditário dominante como por mutações de padrão recessivo. Como só possuem um cromossoma X estão mais expostos às suas mutações pois o seu genoma contém apenas um alelo para cada gene deste cromossoma. Doenças relacionadas com o cromossoma X como o daltonismo, a hemofilia ou a distrofia muscular de Duchenne, manifestam-se (em humanos) nos homens e raramente nas mulheres, já que, estas possuem dois cromossomas X. Como tal, nas fêmeas, o cromossoma X que possui o alelo normal mascara os eventuais efeitos do cromossoma que exibe um alelo mutante.

Genes específicos do sexo masculino

A maioria dos genes do cromossoma X que são específicos do sexo masculino é, predominantemente ou exclusivamente, expressa nos testículos durante as fases pré e pós-meióticas. Tanto os genes codificantes de proteínas como os microRNAs (miRNAs) que são expressos nos testículos encontram-se enriquecidos no cromossoma X, ou seja, estão representados diversas vezes por duplicações das regiões de ADN (Ácido desoxirribonucleico) que os comportam.

Podemos, assim, observar que há uma grande região de genes enriquecidos no cromossoma X que representa cerca de 13% dos genes ligados ao X em humanos e 17% em ratinho. A explicação mais consensual para esta observação é a de que o aumento do número de cópias relacionadas com a função reprodutora masculina no cromossoma X ajuda a recuperar os níveis de expressão de genes normais na região dos tecidos germinativos masculinos.

Genes específicos do sexo feminino

O aumento da expressão de genes ligados ao cromossoma X constitui também um mecanismo essencial para o funcionamento normal do ovário. Este facto é corroborado, por exemplo, pela observação de que as fêmeas com síndrome de Turner (têm um único cromossoma X) desenvolvem disgenesia do ovário (uma deficiência que origina o mau funcionamento ovárico).

Genes específicos do cérebro

Para além de incorporar um enriquecimento específico em genes importantes para a função reprodutora, o cromossoma X dos mamíferos comporta ainda genes relacionados com as funções neuronais. Muitos dos genes que são expressos nas estruturas reprodutoras são também expressos no cérebro, o que sugere que a selecção sexual poderá ter sido um mecanismo evolutivo que terá favorecido o enriquecimento deste cromossoma nestes genes. Na realidade, a quantidade de genes ligados ao cromossoma X expressos no cérebro é bastante maior que a quantidade de genes associados a este cromossoma expressos noutras regiões do corpo. As doenças relacionadas com as disfunções cerebrais estão, na sua grande maioria, relacionadas com problemas associados aos genes do cromossoma X, numa proporção de 3.5 mais ocorrências relacionadas com este cromossoma do que com genes autossómicos.

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References:

Deng, X., Berletch, J. B., Nguyen, D. K., & Disteche, C. M. (2014). X chromosome regulation: diverse patterns in development, tissues and disease.Nature reviews Genetics15(6), 367-378.

Mueller, J. L., Skaletsky, H., Brown, L. G., Zaghlul, S., Rock, S., Graves, T., … & Page, D. C. (2013). Independent specialization of the human and mouse X chromosomes for the male germ line. Nature genetics45(9), 1083-1087.

Ferreira, A. R., & Franco, M. M. Inativação do cromossomo X em mamíferos.

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