X chromosome status : a gatekeeper of germ cells meiotic entry

Abstract

X chromosome reactivation in female mouse germ cells is essential for the transmission of one active X chromosome to the progeny. However, despite its key role in development, the mechanistic details and kinetics still remain elusive, as previous studies were restricted by a scarcity of cells in vivo and a lack of adequate in vitro systems. Here, I present the characterization of X-chromosome dynamics during germ cell formation, which was possible thanks to the development of a tailor-made in vitro system which allows the accurate profiling of X-chromosome activity. We recapitulate X-inactivation starting in epiblast-like cells (EpiLCs), progressing in primordial germ cell-like cells (PGCLCs), followed by X-reactivation in germ cells upon meiotic entry. We show that PGCLCs undergoing X-inactivation can enter meiosis more efficiently, while PGCLCs bypassing X-inactivation, with the consequent lack of X-reactivation, show a reduced meiotic potential. We conclude that tracing the X chromosome status during germ cell formation facilitates the dissection of the relationship between X chromosome dynamics and proper germline fate acquisition

En las hembras de ratón, la reactivación del cromosoma X en las células germinales es esencial para la transmisión de un cromosoma X activo a la descendencia. Sin embargo, a pesar del papel crucial del cromosoma X durante el desarrollo, el mecanismo y la dinámica de su reactivación siguen siendo difíciles de alcanzar, ya que los estudios realizados anteriormente estaban restringidos por la escasez de células in vivo y la falta de sistemas in vitro adecuados. En este estudio he desarrollado un sistema que me permite seguir y caracterizar de manera detallada la actividad del cromosoma X durante la formación de las células germinales femeninas. Empezando por células similares a las células del epiblasto y diferenciandolas hacia células parecidas a células germinales primordiales (PGCLCs), hemos conseguido recapitular la inactivación del cromosoma X. A continuación hemos observado la reactivación del cromosoma X a medida que las células germinales primordiales entran en meiosis. Mostramos que las PGCLCs que se someten a inactivación del cromosoma X pueden entrar en meiosis forma más eficiente, mientras que las PGCLCs que no logran inactivar el cromosoma X, con la consiguiente falta de su posterior reactivación, muestran un menor potencial para entrar en meiosis. Concluimos que el seguimiento del estado del cromosoma X durante la formación de las células germinales nos permitió analizar la relación entre la dinámica del cromosoma X y la correcta especificación y desarrollo de la línea germinal.