Cuerpo de barra

Nucleus de una célula hembra de líquido amniótico. Top: Ambos territorios cromosoma X son detectados por FISH. Shown es una única sección óptica hecha con un microscopio confocal. Tema: Mismo núcleo manchado con DAPI y grabado con una cámara CCD. El cuerpo Barr es indicado por la flecha, identifica la X inactiva (Xi).

Izquierda: DAPI tiñó fibroblasto humano femenino con cuerpo Barr (flecha). Derecha: histone macroH2A1 manchando. La flecha apunta a la cromatina sexual en el núcleo celular manchado por DAPI, y al sitio correspondiente de la cromatina sexual en el macroscópico de HistoneH2A1.

Un cuerpo de Barr (llamado así por el descubridor Murray Barr) o cromatina X es un cromosoma X inactivo en una célula con más de un cromosoma X, inactivo en un proceso llamado lionización, en especies con determinación sexual XY (incluidos los humanos). La hipótesis de Lyon establece que en las células con múltiples cromosomas X, todos menos uno se inactivan durante la embriogénesis de los mamíferos. Esto sucede al principio del desarrollo embrionario al azar en los mamíferos, excepto en los marsupiales y en algunos tejidos extraembrionarios de algunos mamíferos placentarios, en los que el cromosoma X del esperma siempre está desactivado.

En humanos con euploidía, una mujer genotípica (cariotipo 46, XX) tiene un cuerpo de Barr por núcleo de célula somática, mientras que un hombre genotípico (46, XY) no tiene ninguno. El cuerpo de Barr se puede ver en el núcleo en interfase como una pequeña masa que se tiñe de oscuro en contacto con la membrana del núcleo. Los cuerpos de Barr se pueden ver en los neutrófilos en el borde del núcleo.

En humanos con más de un cromosoma X, el número de cuerpos de Barr visibles en la interfase siempre es uno menos que el número total de cromosomas X. Por ejemplo, las personas con síndrome de Klinefelter (47, XXY) tienen un solo cuerpo de Barr y las personas con un cariotipo 47, XXX tienen dos cuerpos de Barr.

Mecanismo

Alguien con dos cromosomas X (como la mayoría de las mujeres humanas) tiene solo un cuerpo de Barr por célula somática, mientras que alguien con un cromosoma X (como la mayoría de los hombres humanos) no tiene ninguno.

La inactivación del cromosoma X de mamíferos se inicia desde el centro de inactivación X o Xic, que generalmente se encuentra cerca del centrómero. El centro contiene doce genes, siete de los cuales codifican proteínas, cinco ARN no traducidos, de los cuales solo dos se sabe que juegan un papel activo en el proceso de inactivación de X, Xist y Tsix. El centro también parece ser importante en el recuento de cromosomas: garantizar que la inactivación aleatoria solo tenga lugar cuando estén presentes dos o más cromosomas X. La provisión de un Xic artificial adicional en la embriogénesis temprana puede inducir la inactivación del único X que se encuentra en las células masculinas.

Los roles de Xist y Tsix parecen ser antagónicos. La pérdida de la expresión de Tsix en el futuro cromosoma X inactivo da como resultado un aumento en los niveles de Xist alrededor del Xic. Mientras tanto, en el futuro activo se mantienen los niveles de X Tsix; por lo tanto, los niveles de Xist permanecen bajos. Este cambio permite que Xist comience a cubrir el futuro cromosoma inactivo, extendiéndose desde el Xic. En la inactivación no aleatoria, esta elección parece ser fija y la evidencia actual sugiere que el gen heredado de la madre puede estar impreso. Se han informado variaciones en la frecuencia de Xi con la edad, el embarazo, el uso de anticonceptivos orales, las fluctuaciones en el ciclo menstrual y la neoplasia.

Se cree que esto constituye el mecanismo de elección y permite que los procesos posteriores establezcan el estado compacto del cuerpo de Barr. Estos cambios incluyen modificaciones de histonas, como la metilación de la histona H3 (es decir, H3K27me3 por PRC2 que es reclutada por Xist) y la ubiquitinación de la histona H2A, así como la modificación directa del propio ADN, a través de la metilación de los sitios CpG. Estos cambios ayudan a inactivar la expresión génica en el cromosoma X inactivo y provocar su compactación para formar el cuerpo de Barr.

También es posible la reactivación de un cuerpo de Barr y se ha observado en pacientes con cáncer de mama. Un estudio mostró que la frecuencia de cuerpos de Barr en el carcinoma de mama era significativamente más baja que en los controles sanos, lo que indica la reactivación de estos cromosomas X, una vez inactivados.