El corpuscle de Barr és una massa d'heterocromatina condesada que s'observa a l'interior de les cèl·lules somàtiques femenines dels mamífers i d'altres animals. Generalment és fàcil d'observar durant l'estadi de la interfase mitòtica.
Molts científics atribueixen aquesta gran concentració d'heterocromatina a la inactivació d'un dels dos cromosomes X. Aquesta regió es tenyeix intensament durant les anàlisis citològiques causa de la gran quantitat d'heterocromatina que conté.
Cromosoma X inactiu a l'estadi d'interfase: microfotografia de fibroblasts normals on es va marcar utilitzant antisèrums per a la histona macroH2A1. La fletxa apunta a la cromatina sexual (corpuscle de Barr) tenyida amb DAPI, i a el lloc de cromatina sexual corresponent (Font: Stanley M Gartler, Kartik R Varadarajan, Tennis Luo, Theresa K Canfield, Jeff Traynor, Uta Francke and R Scott Hansen via Wikimedia Commons)
Els corpuscles de Barr van ser descoberts per Murray Barr i Bertram en 1949. Els dos científics van observar que aquesta petita massa o cos estava present en els nuclis de les cèl·lules nervioses de gates domèstiques, mentre que no era evident en les cèl·lules nervioses dels gats.
Però no va ser fins a 1966 que Mary Lió va proposar que aquests petits corpuscles apareixien com a resultat de la inactivació aleatòria d'un dels dos cromosomes sexuals de l'sexe femení.
Molts dels problemes de fertilitat diagnosticats en les dones són producte de que les seves cèl·lules es troben en forma de "mosaic". Això vol dir que algunes de les seves cèl·lules no inactiven a un dels seus cromosomes X, però d'altres si.
D'aquesta manera, algunes cèl·lules tenen 45 cromosomes somàtics i un cromosoma sexual X actiu, mentre que altres tenen 45 cromosomes somàtics i dos cromosomes XX actius, el que pot tenir implicacions des de molts punts de vista fisiològics i conductuals.
Característiques i estructura
El corpuscle Barr és anomenat també cos de Barr o heterocromatina sexual. Aquest és un element que té una forma circular, plana-convexa a l'observar-se en el microscopi de llum i té una longitud aproximada d'una micra.
Els corpuscles de Barr, ja que estan compostos d'ADN heterocromatínico, es tenyeixen de color més intens que l'ADN eucromatínico, que es troba "expandit" i dispers a l'interior de l'nucli cel·lular.
Generalment, per a les tincions d'aquesta estructura s'utilitza hematoxilina i eosina, que són compostos que tenyeixen els nuclis cel·lulars de color blau, morat intens o negre.
El corpuscle de Barr es compon d'heterocromatina facultativa, és a dir, que aquest ADN s'expressa en certs moments i en altres no. Quan l'ADN de l'cromosoma X "actiu" o eucromático presenta falles, l'ADN de l'corpuscle de Barr pot tornar eucromático per compensar aquestes falles.
En una cèl·lula somàtica mitjana, el corpuscle de Barr es localitza a la cara interna de l'nucli i, en els primers informes de l'corpuscle realitzats per Barr, aquesta estructura és denominada "satèl·lit nuclear".
Aprofundint en les seves investigacions, Barr va trobar que aquests cossos es trobaven en les cèl·lules de tots els teixits de les femelles, a excepció de les cèl·lules de el teixit de fetge i el pàncrees.
silenciament
En tots els mamífers que es desenvolupen per placenta ha un ARN encarregat d'iniciar el silenciament i empaquetatge de el cromosoma X que no s'expressés, és a dir, de la formació de el cos de Barr. Aquest ARN és anomenat "ARN de transcripció específica inactiva de X".
El "ARN de transcripció especifica inactiva de X" només s'expressa per propagar al llarg de l'cromosoma X seleccionat per la cèl·lula per sigui silenciat. El recorregut acaba per estimular el silenciament cel·lular gràcies a la participació d'algunes de les histones presents en la cromatina d'aquest cromosoma.
Inactivació de l'cromosoma X en els humans. El procés pot ocórrer de diferents maneres, inactivándose, en la descendència, el cromosoma X provinent de el pare o el de la mare (Font: Lilymclaughlin01 via Wikimedia Commons)
Perquè l'ARN de transcripció especifica inactiva de X cobreixi l'extensió completa de l'cromosoma, les cèl·lules han d'expressar entre 300 i 1000 còpies d'ell mateix, de manera que s'ha trobat que hi ha una expressió constant de l'ARN de transcripció especifica inactiva de X per mantenir a el segon cromosoma X en forma de cos de Barr.
Els científics antigament proposaven que el "ARN de transcripció especifica inactiva de X" estimulava la formació d'un nucli repressiu intern en el corpuscle de Barr i que aquest contenia un alt contingut de regions repetitives d'ADN.
No obstant això, observacions detallades amb microscòpia electrònica de rastreig han descrit a l'corpuscle de Barr com un cromosoma X "suprimit" que posseeix cromatina molt empaquetada, amb canals de cromatina poc empaquetada que van des de la perifèria fins a l'interior de l'corpuscle.
Tots els gens que controlen el mecanisme de silenciament de l'cromosoma són conservats per a totes les espècies, des dels llevats fins als humans. El locus complet que alberga a aquests gens és anomenat "centre d'inactivació de X".
diagnòstic
El descobriment de Murray Barr va representar un gran avanç per a realitzar anàlisis precisos i detallats de el sexe cromosòmic dels individus. Per exemple, per als trastorns intersexuals, la ubicació i distinció de el cos de Barr aviat es va convertir en una eina de diagnòstic àmpliament utilitzada.
Aquest tipus d'anàlisi es realitza amb freqüència en mostres forenses, ja que la cromatina de l'cromosoma X en la seva forma inactiva està present exclusivament en les cèl·lules femenines (cal recordar que les cèl·lules masculines també posseeixen un cromosoma X, però aquest és actiu).
Extraient cèl·lules dels embrions humans es pot estimar el sexe en etapes primerenques de desenvolupament.
A més, d'identificar el sexe, es pot diagnosticar les malalties o anomalies que són producte de la presència de més o menys cromosomes sexuals que els normals per a les cèl·lules en els éssers humans.
malalties
Els individus que posseeixen dos o més cromosomes X tenen un cos de Barr menys que el nombre de cromosomes X a l'interior de l'nucli cel·lular. Així, les cèl·lules de les femelles anormals amb un sol cromosoma X no tenen cap corpuscle de Barr.
Aquesta anomalia és coneguda com a síndrome de Turner; mentre que les cèl·lules dels individus masculins que posseeixen dos cromosomes XX, un cromosoma Y i un cos de Barr són diagnosticades amb la síndrome de Klinefelter.
També hi ha dones que poden tenir tres cromosomes X i, per tant, posseeixen dos corpuscles de Barr a l'interior dels nuclis de les seves cèl·lules. No obstant això, en una mateixa persona poden trobar cèl·lules que contenen l'anomalia per als cromosomes sexuals i cèl·lules que són completament normals.
En general, els individus que presenten aquestes característiques són estèrils, tenen una aparença "infantil", el que els impedeix tenir un desenvolupament ple, i són vistos per alguns sectors de la societat com una mena de "fenòmens".
Aquesta és la condició a què es refereix "cèl·lules en mosaic". Les persones que no presenten una anomalia total en les seves cèl·lules solen presentar un menor grau de qualsevol de les síndromes.
Durant les anàlisis citològiques es quantifica en la mostra d'un teixit quantes cèl·lules té l'anomalia per als seus cromosomes sexuals; si l'anomalia es troba en poques cèl·lules, l'individu pot tenir un desenvolupament com una persona normal.
referències
- Jackson, SH, Muskett, JM, & Young, D. (1975). Barr bodies in cervical smears. British medical journal, 1 (5959), 682.
- Ramakrishnan, K., Sharma, S., Sreeja, C., Pratima, DB, Aesha, I., & Vijayabanu, B. (2015). Sex determination in forensic odontology: A review. Journal of pharmacy & bioallied sciences, 7 (Suppl 2), S398.
- Rego, A., Sinclair, PB, Tao, W., Kireev, I., & Belmont, AS (2008). The facultative heterochromatin of the inactive X chromosome has a Distinctive Condensed ultrastructure. Journal of cell science, 121 (7), 1119-1127.
- Smeets, D. (2013). Analysis of the Barr body with super-resolution microscopy (Doctoral dissertation, LMU).
- Walker, CL, Cargile, CB, Floy, KM, Delannoy, M., & Migeon, BR (1991). The Barr body is a looped X chromosome formed by telomere association. Proceedings of the National Academy of Sciences, 88 (14), 6191-6195.