D

1
Déterminisme du Sexe et la compensation de dose
chez la souris
2
Gametogenèse, compensation de dose, empreintes
génomiques, souris mutantes-t,déterminisme de sexe
3
(No Transcript)
4
Le sexe est déterminé par le gonade

• XXdéveloppement des ovaires?système
  Mullerian?organes génitaux femelle
• XYdéveloppement des testicules?Système
  Wolffian?organes génitaux mâle
• Enlève les gonades avant que le sexe soit
  déterminé
• -chez les souris XX et XY développement du
  système Mullerian
• Greffe dun testicule à coté dune ovaire à 12
  jours
• -Wolffian développe et le Mullerian disparaît.
• Donc Lovaire nest pas essentiel pour le
  développement du système
• Mullerian
• -Le testicule est essentiel pour le
  développement du
• Système Wolffian
• -Le testicule produit une molécule qui
  inhibe le développement du système Mullerian

5
Développement mâle et femelle
6
Zfy et Sxr

• A Oxford en 1971 ils ont trouvé une souris
  sex-reversed Sxr
• XX mais mâle à cause dune translocation
• Cherchez dans cette région pour le gène
  commutateur
• Page et al ont trouvé un gène Zfy
• -zinc finger facteur de transcription
• Par Southern blot ils ont détecté deux bandes
  une séquence sur le chromosome X et lautre sur
  le chromosome Y????
• 3 explications
• -allèles X et Y sont des sous-unités dune
  protéine
• -allèle X est non fonctionnel
• -inactivation du chromosome X chez la femelle
  donne un seul allèle actif chez le femelle, deux
  chez la mâle
• BUT Zfy nest pas exprimé dans les testicules
  des souris Steeldonc cest pas le bon candidat.

7
(No Transcript)
8
Quels sont les cibles de Sry

• Sry se fixent sur une séquence de 6/7 nucléotides
  ( AACAAT oligonucléotide sélection).
• Cherchez des gènes qui sexpriment après Sry et
  où la séquence de 6/7 nucléotides est présente
  dans le promoteur.
• Sox 9 ( 20 gènes Sox chez la souris important
  pendant le développement SrybOX)
• Souris transgènique Sry promoteurmyc. Regarde
  lexpression de la protéine MYC et lexpression
  de la protéine SOX9.
• MYC ensuite MYCSOX9 ensuite SOX9
• Conclusion Sry gène est transcrit pour une
  période courte et la protéine SRY active le
  promoteur du gène SOX9.
• SOX9 peut changer le sexe dune souris.
• SRY peut probablement activer le gène AMH (
  anti-Mullerian hormone) ? dégénération des
  structures femelles
• Sox3 inhibiteur du gène Sox9???

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Expression de la protéine SRY
10
Régulation de lexpression du gène SryWT1Wilms
Tumour Gene /- KTS ( /- lysine threonine
serine dans un des doigts à zinc qui se fixe sur
lADN)
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Sry/SRY murine et humainPeu de conservation en
dehors de la boîte HMGMurine protéine tronquée
ne fonctionne plusProtéine humaine fonctionne
chez la sourisLactivité de SRY dépend de son
état de phosphorylation?
12
Un gène pour le développement femelle?

• La majorité des XY femelles nont pas de mutation
  dans le gène Sry.
• La duplication dun gène sur le chromosome
  X-Dax1-peut donner des XY femelles
• Dax-1 sexprime dans les même cellules que Sry,
  au même moment mais lexpression continue après
• Sur-exprime Dax-1 chez M.musculus musculus pas
  deffet
• Sur-exprime chez M.musculus poschiavinus ( allèle
  faible de Sry) ?faible changement dans les
  gonades.
• Plus probable que le rôle de Dax-1 est dempêcher
  le développement mâle chez la femelle
• intéraction avec SF1, molécule essentiel pour le
  développement mâle.

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Rôle de Sox3 ?

• gt100 XX mâle où Sry ne sexprime pas
• Beaucoup plus probable quil sagit dune
  inhibiteur de lexpression de Sry qui est muté
  quun gain-of function.
• Modèle
• SOX9 est essentiel pour devenir mâle
• SOX3 peut inhiber Sox9?femelle
• SRY peut inhiber Sox3
• Donc SRY et SOX3 sont des inhibiteurs et pas des
  activateurs?

14
Lexpression de Sry dans le cerveau

• Testosterone est central pour le développement du
  comportement mâle
• SRY est produite dans les même cellules qui
  produisent tyrosine hydroxylase?synthèse de
  dopamine
• Anti-sens oligonucléotides? inhibition de SRY?
  empêche la fonction des cellules essentielles
  dans les fonctions moteurs chez le rat
• Chez la femelle les oestrogens peuvent assurer la
  fonction de SRY
• De plus..
• Sry peut agir comme facteur dépissage
• Les transcrits de Sry sont parfois circulaire et
  non-fonctionnels

15
Role du gène Foxl2

• Mutations dans ce gène empêche le développement
  de lovaire et sont associées avec XX
  sex-reversal
• Absence de lexpression de Foxl2 change le
  développement de 2 linéages
• Les granulosa cells? Sertoli like
• Les theca cells ( synthèse des steroids)
  synthetisent le précurseur de la testosterone
• Rôle de Foxl2 réprime lexpression de Sox9 dans
  lovaire
• Foxl2 fonctionne avec le récepteur de loestrogen
  ( ce qui explique en partie le sex reversal
  associé avec des problèmes des hormones)

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Lactivation de Sox9 est inhibe par lexpression
de FOXL2a) TESCO ( Testis specific enhancer of
Sox9) active un gène rapporteur dans le testis
mais pas dans lovairec) Par ChiP FOXL2 peut se
fixer sur la séquence TESCOd) FOXL2 peut
reprimer lexpression dun gène rapporteur sous
le contrôle de TESCO
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Model of Sox9 Regulation Required for Maintenance
of Gonadal Phenotype in MammalsCell 139, 1130
2009
18
DMRT1Double-sex and Mab3-related transcription
factor 1

• Nature 476 delete Dmrt1?FoxL2 expression?testis
  become ovaries

19
Tortoiseshell cat/ Ecaille de tortue
20
X-linked diseases

• a

21
Linactivation du chromosome X pendant la vie
dune souris

• a

22
Linactivation aléatoire du chromosome X chez la
femelleLembryon a reçu un allèle normal et un
allèle mutant de ses parents. Dans le cas où la
mutation désavantage les cellules, ces cellules
peuvent être éliminé et donc le résultat de
linactivation est biaisé.
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Le gène Xist

• Xic ( X Inactivation Center ) identifié par les
  translocations
• Cherchez un gène dans cette région qui sexprime
  uniquement à partir
• du chromosome X inactif
• Xist X Inactive chromosome Specific Transcript
  17kb, pas de cadre ouverte de lecture, toujours
  dans le noyau, jamais dans les polyribosomes
• Pas dexpression chez les mâles
• Présent dans plusieurs espèces différents

24
(No Transcript)
25
Conservation des séquences dans les gènes Xist
les A repeats (1) sont le plus conservées ainsi
que la région 4. Les transcrits Xist sans les A
repeats ne fonctionnent plus ( les transcrits
sont localisés sur le chromosome en cis mais sans
inactiver). Hhuman Mmouse R,A,T,K 4
compagnoles (voles)
26
La région Xic a) 5 ARN non-codantes sont
détectésb) Xist sexprime au début à partir des
2 X chez les cellules femelles et ensuite un des
deux X montre une forte expression
27
Le gène Tsix

• Délétion de 65kb dans le région 3 du Xist .
• Le chromosome X avec cette délétion est toujours
  inactivé
• Dans cette région on trouve la région 5 dun
  gène Tsix transcrit dans lautre sens de Xist
• Xist-----------------------
  -------?
• --------------------------------------------------
  ------------------------ Chr X
• ?---------------------------
  --------Tsix
• ?-------------------Xic------------
  -----------------?

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Plusieurs allèles de Xic

• Les allèles plus ou moins forts de Xic existe
  altbltcltd
• Dans une souris Xic a/Xic c X avec lallèle a
  est 80 du temps inactivé cest plus aléatoire
• La dominance des allèles est associé avec le
  niveau de transcription en amont du début de
  transcription de Tsix 6kb région identifié
• a (allèle faible) montre une transcription moins
  important que lallèle c
• Introduit les mutations dans cette région---? des
  transcripts tronqués pas deffet sur la
  dominance.
• Un enhancer?? Stockage des facteurs de
  transcription?

29
(No Transcript)
30
Histone Code
31
Modifications des histones du gène Xist
32
Xist inactivation complèxe
33
Etapes moléculaires pendant linactivation du
chromosome X
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(No Transcript)
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Counting chromosomes.la suite

• Tel-----------------------------------------------
  ----------------------------Cen
• Xist----------?
• ?------------------Tsix
• --------
  Délétion 5Tsix (a)
• 
  --------/------/------ Tr 5Tsix (b)
• Souris a) toujours le X avec la délétion
  inactivé site du blocking factor
• Souris b) Si cette région contient le site pour
  le blocking factor, ce transgène devrait éponger
  le factor--?X-inactivation chez le male. On ne
  voit pas cela. On ne trouve pas les transcrits du
  gène Xist sur le transgène ou le chromosome X.
• Souris a) homozygous la moitié des cellules
  meurent les cellules inactivent soit un, soit
  deux chromosomes X. Chaotique.

36
Counting ChromosomesBlocking factor produit par
les autosomes?un chromosome X est protégé contre
linactivation Competence Factor produit par les
chromosomes X et il faut deux doses pour
inactiver
37
Les étapes principaux pendant linactivation du
chromosome X
38
Les séquences LINE

• Les transcrits du gène Xist sont essentiels pour
  linactivation cest pas
• juste lactivation du promoteur et une changement
  dans la chromatine.
• 2000 transcrits Xist par cellule pas suffisant
  pour couvrir tout le
• chromosome.
• Le chromosome X est riche en séquences LINE (
  Long Interspersed
• Nuclear Elements). Présent aussi sur les autres
  chromosomes.
• Les transcrits Xist se fixent sur les séquences
  LINE un complexe se
• forme qui change la conformation du chromosome
  dans un région
• autour de ce complexe

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Linactivation du chromosome X pendant le
développement de la souris
40
Gènes qui echappent à linactivation chez
lHommeBeaucoup moins échappent chez la souris
pas de centromère?Les gènes qui échappent chez
lhomme ont peut être une fonction spécifique aux
femmes?Certains gènes peuvent être inactivé et
ensuite réactivéXO chez lhomme et chez la
souris?
41
X-Escapées

• 15 des gènes sur le X échappent chez lhomme
• 3 échappent chez la souris
• Les gènes qui échappent ont une expression
  souvent moins important que la copie sur le X
  actif
• Chez lhomme les éscapées sont dans les blocs
• Chez la souris ils sont isolés et dans la
  chromatine silencieux
• Chez lhomme les gènes qui échappent sont
  variables selon lindividuel et selon le tissu
• Les gènes qui échappent peuvent être réactivé

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Escapéesla suite

• Les études sur les gènes qui échappent sont
  importants pour comprendre le mécanisme
  moléculaire de linactivation.
• Pas de ARN Xist sur les éscapées
• Moins de séquence LINE
• Moins de motif AT rich qui sont aussi associés
  avec linactivation
• Moins de méthylation des histones, plus
  dacetylation
• CTCF protéine qui peut isoler les séquences.
• CTCF se fixe sur la chromatine entre un gène qui
  sexprime et un gène qui est inactivé chez la
  souris chez lhomme les 2 gènes sont inactivés
  et CTCF ne se lie pas.

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..et fin

• Les gènes qui sont impliqués dans les différences
  entre les femelles et les mâles sont très
  présents sur le X plutôt les gènes activé par
  les hormones
• . Souris XY KO pour Sry avec Sry transgène sur
  un autosome (XY-Sry)
• ( donc Y-Y moins le Sry). On va avoir des
  cellules avec le chromosome Y sans ou avec le
  transgène Sry.
• Croisement avec femelle XX? 4 possibilités
• XY-Sry x XX?XXSry (mâle) XX (femelle) XY-
  (femelle) XY-Sry (mâle)
• XX Sry ( mâle) et XY- Sry (mâle) sont différents
  ( comportement, expression des gènes)
• La majorité des gènes qui échappent chez la
  souris et la femme ont une fonction dans le
  cerveau.
• Trisomy XXX 1/1000 Problèmes comportement
  variable chez les femmes

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The X in sex how autoimmune diseases revolve
around sex chromosomes

• .the predominance of affected women, and
  perhaps its most intriguing putative mechanism is
  related to sex chromosomes, based on the recent
  observation that women with autoimmune diseases
  manifest a higher rate of circulating leukocytes
  with a single X chromosome.
• Haploinsufficiency???

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(No Transcript)
46
Modèle pour expliquer comment des gènes peuvent
échapper à linactivation
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Linactivation du chromosome X est différente
dans les espèces différentes
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Quelques observations en plus.

• Les méthodes utilisé dans les cellules humaines
  et les cellules murines sont probablement
  différentes.
• Rôle du Tsix moins clair chez lhomme les
  transcrits sont tronqués ou parfois absent
• Rôle possible des RNAi une hybridation entre les
  transcrits Xist et Tsix donne une molécule double
  brin qui est clivée par Dicer les RNAi sont
  supposés contrôler linactivation. KO pour
  Dicer?pas dinactivation et léthale chez les
  femelles.