Quand le chromosome X fait la différence : un mécanisme clé de survie cellulaire

Un mécanisme global pour équilibrer l’expression du chromosome X

Chez de nombreuses espèces, les chromosomes sexuels créent un déséquilibre important : les mâles ne possèdent qu’un seul chromosome X, tandis que les femelles en ont deux. Pour éviter que cette différence n’entraîne de fortes variations dans l’activité des gènes, la plupart des espèces ont mis en place un mécanisme naturel appelé compensation de dosage. Ce système ajuste l’expression des gènes du chromosome X afin que mâles et femelles en produisent des quantités comparables. Il s’agit de l’un des moyens les plus puissants dont disposent les cellules pour réguler l’expression des gènes à l’échelle d’un chromosome entier.

Si les mécanismes moléculaires de cette compensation de dosage sont aujourd’hui relativement bien compris, ses conséquences biologiques restent largement mystérieuses. On ignore notamment pourquoi l’absence d’un second chromosome X, comme dans le cas de la monosomie X, peut avoir des effets aussi graves, voire être fatale.

La compensation de dosage est critique dans les cellules souches respiratoires

Pour répondre à cette question, des scientifiques ont développé, dans un article publié dans la revue Current Biology, de nouveaux outils génétiques chez Drosophila melanogaster (la mouche du vinaigre) leur permettant de moduler finement la compensation de dosage dans des cellules spécifiques et à différents stades du développement. Plus de 150 manipulations ciblées ont ainsi été réalisées, couvrant de nombreux organes et types cellulaires.

Leur analyse révèle un résultat surprenant : dans la grande majorité des organes et dans les cellules différenciées, la compensation de dosage n’est pas indispensable. En revanche, elle est absolument essentielle dans un type cellulaire très précis : les cellules souches adultes du système respiratoire. 

Lorsque la compensation de dosage y est perturbée, ces cellules perdent leur capacité de survie, compromettant le développement de l’organisme.

L’étude montre également que certaines cellules tolèrent mieux un déséquilibre de dosage, en particulier les cellules polyploïdes, qui possèdent plusieurs copies de leurs chromosomes. Cela explique pourquoi certaines cellules sont vulnérables tandis que d’autres y résistent.

Au-delà des chromosomes sexuels, ces résultats apportent un éclairage plus général sur l’impact des variations du nombre de chromosomes sur le développement et le fonctionnement des organismes. Ils offrent également des pistes de réflexion pour mieux comprendre des anomalies génétiques humaines telles que le syndrome de Turner (monosomie X).

Figure : Système respiratoire larvaire de Drosophila melanogaster.

En savoir plus : Tournière O, Goy L, Miguel-Aliaga I, Hudry B. X chromosome dosage in respiratory stem cells is critical for post-embryonic development and survival. Curr Biol. 2025 Dec 22:S0960-9822(25)01607-0. doi: 10.1016/j.cub.2025.11.066. Epub ahead of print. PMID: 41435827.