BASES DE GENETIQUE - Infirmiers.com · porte l’information génétique ... Y.LAMBREY-...

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    BASES DE GENETIQUE

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 2

    ADN ET PROTEINES

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    2 lments fondamentaux pour la vie, les protines et lADN

    - PROTEINES, prsentes partout, exercent les fonctions biologiques

    -L ADN (Acide DsoxyriboNuclique)

    dans le noyau de la celluledans le noyau de la cellule

    sous forme de chromosomessous forme de chromosomes

    porte linformation gntique (les gnes)porte linformation gntique (les gnes)

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    2 lments fondamentaux pour la vie, les protines et lADN

    PROTEINES, prsentes partout, exercent les fonctions biologiques

    = Polymres dacides amins (AA) c--d que ce sont des chaines dAA relis entre eux.

    il y a 20 AA : glycine, srine, arginine etc.

    A la base de toutes les fonctions biologiques :

    structure, enzymes, effecteurs de diffrentes fonctions

    Cest la squence en AA qui dtermine la structure dans lespace de la protine et sa fonction.

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    EtcEtc.(contractiles comme myosine des muscles,).(contractiles comme myosine des muscles,)

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    2 lments fondamentaux pour la vie, les protines et lADN

    ADN (Acide DsoxyriboNuclique), dans le noyau cellulaire, sous forme de chromatine/chromosomes

    = Polymres de nuclotides (base + sucre + P)

    Il y en a 4, diffrents selon la base du nuclotide : A (Adnine), T (Thymine) , G (guanine), C (Cytosine)

    = le support de linformation gntique :

    capable de se dupliquer : 1 chaine dADN mre 2 chanes dADN filles identiques la chane mre

    capable de coder les protines

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    ADN=2 brins complmentaires (AADN=2 brins complmentaires (A--T , GT , G--C)C)

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    ADN capable de se rpliquer

    Toutes les cellules de lorganisme, issues dune seule forme au moment de la fcondation, ont le mme ADN.

    Cela est possible du fait que la squence en nuclotides de lADN (= linformation gntique) peut tre copie.

    Le cycle cellulaire

    - 1 cellule (cellule-mre) avec ADN

    - copie de lADN -> cellule avec 2 copies de tout son ADN

    -division cellulaire (mitose) : 2 cellules filles qui reoivent chacune une copie de lADN

    - Les 2 cellules-filles sont identiques la cellule-mre, elles ont le mme ADN (la mme squence de nuclotides)

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    DUPLICATIONDUPLICATION

    Les 2 brins Les 2 brins complmentaires se complmentaires se sparentsparent

    Chacun sert la Chacun sert la synthse dun brin synthse dun brin complmentairecomplmentaire

    A en face de TA en face de T

    C en face de GC en face de G

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    CODAGE DES PROTEINES

    A une squence de bases de lADN (un gne) correspond une squence en AA dune protine :

    La synthse des protines rsulte dun processus complexe qui fait quune squence particulire de lADN conduit une squence particulire dAA et donc une protine dfinie : en rsum 2 phases

    -Transcription : ADN (dans le noyau) copi en ARN (ARNm ou ARN messager) : mme squence que lADN (le dsoxyribose est remplac par le ribose do le nom Acide RiboNuclique,), si ce nest que la base Uracile (U) remplace le thymine (T).

    - lARNm passe dans le cytoplasme

    - Traduction : La squence en nuclotides de lARN est traduite dans le cytoplasme en protine. Sa squence en AA, (et donc sa structure et sa fonction) est entirement dfinie par la squence de lARNm

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    CODAGE DES PROTEINES

    A une squence de bases de lADN (un gne) correspond une squence en AA dune protine.

    - ADN = alphabet 4 lettres

    - Protines = alphabet 20 lettres

    La correspondance entre ces 2 alphabets ?

    Chaque AA est cod par un triplet de nuclotides (=codon) , ce qui est le minimum pour pouvoir coder tous les 20 AA.

    -Squence de 1 nuclotide : 4 possibilits

    - Squence de 2 nuclotides : 4 x4 possibilits = 16

    - Squence de 3 nuclotides : 4x4x4 possibilits = 64

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    LE CODE GENETIQUE

    Ex : AUC Ex : AUC Isoleucine (Isoleucine (IleIle) ; ACC ) ; ACC ThrThronine (onine (ThrThr) )

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    LE CODE GENETIQUE

    AUG AUG MethionineMethionine (Met) ; (Met) ; CUU, CUC, CUA, CUG CUU, CUC, CUA, CUG Leucine (Leu)Leucine (Leu)UAA, UAG et UGA UAA, UAG et UGA aucun AA = codon stopaucun AA = codon stop

    Plusieurs codons (triplets) peuvent coder le mme AAPlusieurs codons (triplets) peuvent coder le mme AA

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    LA SEQUENCE PROTEIQUE (en AA) EST DETERMINEE

    PAR LA SEQUENCE DE LADN (EN NUCLEOTIDES,

    CONSIDERES PAR TRIPLETS)

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    NOTION DE MUTATION

    La rplication de lADN est fidle, mais pas parfaite : des La rplication de lADN est fidle, mais pas parfaite : des erreurs peuvent se produire, en particulier le remplacement erreurs peuvent se produire, en particulier le remplacement dune base par une autre. Les consquences sont variables :dune base par une autre. Les consquences sont variables :

    Ex du codon UAU qui code pour la tyrosineEx du codon UAU qui code pour la tyrosine ::Pas de consquencePas de consquence : :

    UAUAUU UAUAC : C : UAC code aussi pour TyrUAC code aussi pour TyrRemplacement dRemplacement dun AA par un autreun AA par un autre ::

    UUAU AU AAAUAU : : Tyr remplacTyr remplac par par AsnAsn (Asparagine)(Asparagine)Cela peut avoir ou non des consCela peut avoir ou non des consquences sur les fonctions de la quences sur les fonctions de la protprotineine

    Arrt prArrt prmaturmatur de la synthde la synthse de la chase de la chane protne protiqueique ::UAUAUU UAUAG : G : UAG est un codon stop, la synthUAG est un codon stop, la synthse de la chase de la chane ne protprotique sique sarrte arrte son niveau. Cela entrason niveau. Cela entrane souvent une perte de ne souvent une perte de fonctionfonction

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    ADN,

    GENES

    ET CHROMOSOMES

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    Un segment dADN qui code pour une protine = Un segment dADN qui code pour une protine = GENEGENE

    Les gnes sont ports par les Les gnes sont ports par les CHROMOSOMESCHROMOSOMES, , que lon peut considrer comme de trs longues que lon peut considrer comme de trs longues chaineschainesdADN avec une succession de nombreux gnesdADN avec une succession de nombreux gnes(spars par des parties non codantes dADN)(spars par des parties non codantes dADN)

    Chaque espce est caractris par un nombre dfini Chaque espce est caractris par un nombre dfini NN de de Chromosomes, ou plutt de paires de chromosomes Chromosomes, ou plutt de paires de chromosomes Chez lhomme, N = 23Chez lhomme, N = 23 : 23 paires de chromosomes : 23 paires de chromosomes (soit 46 chromosomes). (soit 46 chromosomes). -- Les chromosomes dune paire sont ditsLes chromosomes dune paire sont dits HOMOLOGUESHOMOLOGUES

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    Chaque paire de chromosomes homologues est constitue Chaque paire de chromosomes homologues est constitue dun dun chromosome paternelchromosome paternel et dun et dun chromosome maternelchromosome maternel, , apports respectivement par le spermatozode et lovuleapports respectivement par le spermatozode et lovulelors de la fcondation. lors de la fcondation.

    Les 23 paires de chromosomes sont classes enLes 23 paires de chromosomes sont classes en ::-- 22 paires dautosomes, numrotes de 1 2222 paires dautosomes, numrotes de 1 22-- 1 paire de 1 paire de gonosomesgonosomes ou chromosomes sexuels, qui estou chromosomes sexuels, qui estparticulire.particulire.

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    Il existe 2 types de Il existe 2 types de gonosomesgonosomes, X et Y , X et Y

    -- qui sont diffrents : X est un grand chromosome qui qui sont diffrents : X est un grand chromosome qui contient de nombreux gnes indispensables la vie, contient de nombreux gnes indispensables la vie, Y un trs petit chromosome qui contient surtout des gnes Y un trs petit chromosome qui contient surtout des gnes impliqus dans la dtermination du sexe masculin. impliqus dans la dtermination du sexe masculin.

    --Le sexe est dtermin par la nature de la paire de Le sexe est dtermin par la nature de la paire de gonosomesgonosomes ::

    XX XX sexe fsexe fminin , minin , XY XY sexe masculinsexe masculin

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    NOTION DALLELE ET DE LOCUSNOTION DALLELE ET DE LOCUS

    --Un gne donn occupe un emplacement donn sur un Un gne donn occupe un emplacement donn sur un chromosome donn =chromosome donn = LOCUSLOCUS

    -- A un locus donn, il y a un gne qui code pour une A un locus donn, il y a un gne qui code pour une protine donne. Mais les gnes de ce locus peuvent protine donne. Mais les gnes de ce locus peuvent prsenter des variantes = desprsenter des variantes = des ALLELESALLELES

    -- Dans une cellule 2 N chromosomes, pour chaque gne, il Dans une cellule 2 N chromosomes, pour chaque gne, il y a donc uny a donc un allle paternelallle paternel (sur le chromosome paternel), et (sur le chromosome paternel), et unun allle maternelallle maternel (sur le chromosome maternel)(sur le chromosome maternel)

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    Au locus 2 (gne 2), les 2 Au locus 2 (gne 2), les 2 allles sont identiquesallles sont identiques(Allle A) :(Allle A) :HOMOZYGOTEHOMOZYGOTE

    Au locus 5 (gne 5), les 2 Au locus 5 (gne 5), les 2 allles sont diffrentsallles sont diffrents(Allles C et D) :(Allles C et D) :HETEROZYGOTEHETEROZYGOTE

    NOTIONS DHOMOZYGOTIE NOTIONS DHOMOZYGOTIE ET DHETEROZYGOTIEET DHETEROZYGOTIE

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 24

    Lensemble des allles prsents sur les chromosomes Lensemble des allles prsents sur les chromosomes constituent leconstituent le GENOTYPEGENOTYPE

    Les consquences visibles de la prsence de tels ou tels Les consquences visibles de la prsence de tels ou tels allles, pour lindividu, constituent leallles, pour lindividu, constituent le PHENOTYPEPHENOTYPE

    NOTIONS DE GENOTYPE ET DE PHENOTYPE,NOTIONS DE GENOTYPE ET DE PHENOTYPE,DE DOMINANCE ET RECESSIVITEDE DOMINANCE ET RECESSIVITE

    Un allle qui sexprime au niveau phnotypique chaque Un allle qui sexprime au niveau phnotypique chaque fois quil est prsent estfois quil est prsent est DOMINANTDOMINANT

    Un allle qui ne sexprime au niveau phnotypique que si Un allle qui ne sexprime au niveau phnotypique que si la personne est homozygote estla personne est homozygote est RECESSIFRECESSIF

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 25

    Exemple du groupe ABO des GR (phnotype) en Exemple du groupe ABO des GR (phnotype) en fonction des 2 allles prsents (gnotype)fonction des 2 allles prsents (gnotype)

    GnotypeGnotype A/AA/A A/OA/O B/BB/B B/OB/O A/BA/B O/O O/O PhnotypePhnotype AA AA BB BB ABAB OO

    A est A est dominantdominant sur O qui est sur O qui est rcessifrcessif par rapport Apar rapport A

    B est B est dominantdominant sur O qui est sur O qui est rcessifrcessif par rapport Bpar rapport B

    A et B sont A et B sont codominantscodominants

    Sur un chromosome (le N9), il y a le locus ABO o se trouvent lSur un chromosome (le N9), il y a le locus ABO o se trouvent les gnes ABO. es gnes ABO. --On connat 3 principaux allles, A, B et O qui dterminent le grOn connat 3 principaux allles, A, B et O qui dterminent le groupe ABO de oupe ABO de lindividu.lindividu.-- 4 Groupes ABO en fonction des antignes sur le globule rouge : 4 Groupes ABO en fonction des antignes sur le globule rouge : A (A (AgAg A), B A), B ((AgAg B) , AB (B) , AB (AgAg A et B), O (rien)A et B), O (rien)-- A commande la fabrication de lA commande la fabrication de lAgAg A, B celle de LA, B celle de LAgBAgB, O ne fait rien , O ne fait rien (silencieux)(silencieux)

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 26

    Dominance et Rcessivit : notion relativeDominance et Rcessivit : notion relative

    Par ailleurs le caractre dominant ou rcessif dpend souvent duPar ailleurs le caractre dominant ou rcessif dpend souvent duniveau danalyse du phnotype.niveau danalyse du phnotype.

    Ainsi les gnes A et B des groupes ABO codent pour des enzymes, Ainsi les gnes A et B des groupes ABO codent pour des enzymes, appeles A et B qui ajoutent des sucres un prcurseur (appel appeles A et B qui ajoutent des sucres un prcurseur (appel H) et H) et ce sont ces sucres (diffrents pour A et B) qui sont antigniquece sont ces sucres (diffrents pour A et B) qui sont antigniques. Or s. Or le gne O code aussi pour une protine, mais dpourvue de toute le gne O code aussi pour une protine, mais dpourvue de toute activit enzymatique.activit enzymatique.Si le phnotype Si le phnotype ABO estABO est analys au niveau protique, A ne peut tre analys au niveau protique, A ne peut tre considr comme dominant sur O : on retrouve lenzyme A et la considr comme dominant sur O : on retrouve lenzyme A et la protine O chez les sujets de gnotype A/Oprotine O chez les sujets de gnotype A/O

    Il peut y avoir des transmissions intermdiaires : Ex chez vgtIl peut y avoir des transmissions intermdiaires : Ex chez vgtaux : aux : 2 allles R (2 allles R (rouge) , B (blanc) : 3 grouge) , B (blanc) : 3 gnotypes possiblesnotypes possibles

    R/R R/R Rouge ; B/B Rouge ; B/B Blanc ; R/B Blanc ; R/B RoseRose

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    La transmission gntique nest pas toujours aussi La transmission gntique nest pas toujours aussi simple (1 gne simple (1 gne 1 caract1 caractristique, dominante ou ristique, dominante ou rrcessive)cessive)

    PolygniePolygnie : : plusieurs gnes diffrents peuvent participer un plusieurs gnes diffrents peuvent participer un caractre. Ex. de la couleur de la peau.caractre. Ex. de la couleur de la peau.

    Un caractre gntique, de transmission dominante (un seul alllUn caractre gntique, de transmission dominante (un seul allle e suffit) peut sexprimer ou non selon les individus, ou sexprimesuffit) peut sexprimer ou non selon les individus, ou sexprimer r plus ou moins (fonction dautres gnes et/ou de lenvironnement)plus ou moins (fonction dautres gnes et/ou de lenvironnement) on on parle alors de parle alors de pntrance incomplte ou dexpression variablepntrance incomplte ou dexpression variable..

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    MITOSE ET MEIOSE,

    ORIGINE DE LA DIVERSITE

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 29

    LA MITOSE : TRANSMISSION DES GENES LA MITOSE : TRANSMISSION DES GENES LORS DE LA DIVISION CELLULAIRELORS DE LA DIVISION CELLULAIRE

    Les 46 chromosomes sont dupliqus en 2 chromatides Les 46 chromosomes sont dupliqus en 2 chromatides identiques, runis au niveau du centromre. identiques, runis au niveau du centromre.

    Pour chaque chromosome, les chromatides se sparent et se Pour chaque chromosome, les chromatides se sparent et se retrouvent dans une retrouvent dans une cellulecellule--fillefille diffrentediffrente

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 30

    Les cellules filles ont chacune 2n chromosomes (cellules Les cellules filles ont chacune 2n chromosomes (cellules diplodes), et exactement le mme patrimoine gntique diplodes), et exactement le mme patrimoine gntique que la celluleque la cellule--mre.mre.

    Toutes les cellules de lorganisme, qui drivent par mitose Toutes les cellules de lorganisme, qui drivent par mitose de la cellule initiale forme lors de la fcondation, ont de la cellule initiale forme lors de la fcondation, ont toutes lensemble des gnes caractristiques de lindividu.toutes lensemble des gnes caractristiques de lindividu.

    Pourtant lorganisme est Pourtant lorganisme est contitucontitu de nombreuse cellules de nombreuse cellules aux fonctions trs diffrentes : une cellule musculaire est aux fonctions trs diffrentes : une cellule musculaire est par exemple trs diffrente dune cellule de la peau. par exemple trs diffrente dune cellule de la peau.

    La diffrence tient lexpression des gnes, qui ne sont La diffrence tient lexpression des gnes, qui ne sont jamais tous exprims (traduits en protines). jamais tous exprims (traduits en protines).

    Par exemple les gnes de lhmoglobine, protine Par exemple les gnes de lhmoglobine, protine caractristique du globule rouge, ne sexpriment que dans caractristique du globule rouge, ne sexpriment que dans les cellules prcurseurs du globule rougeles cellules prcurseurs du globule rouge

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 31

    LA MEIOSE : UN PROCESSUS PARTICULIER LA MEIOSE : UN PROCESSUS PARTICULIER DE DIVISION CELLULAIRE QUI CONDUIT DE DIVISION CELLULAIRE QUI CONDUIT AUX CELLULES SEXUELLES, LES GAMETES, AUX CELLULES SEXUELLES, LES GAMETES, QUI SONT HAPLOIDESQUI SONT HAPLOIDES

    Lorganisme entier drive dune cellule, le zygote ou uf, Lorganisme entier drive dune cellule, le zygote ou uf, qui rsulte de la fcondation, fusion dun gamte male et qui rsulte de la fcondation, fusion dun gamte male et dun gamte femelle.dun gamte femelle.Chaque gamte doit apporter N chromosomes (1 de chaque Chaque gamte doit apporter N chromosomes (1 de chaque paire) pour que le zygote comporte les 2 N chromosomes paire) pour que le zygote comporte les 2 N chromosomes caractristiques de lespce.caractristiques de lespce.Les gamtes sont dits Les gamtes sont dits HAPLODES HAPLODES (N chromosomes),(N chromosomes),alors que toutes les autres cellules sont alors que toutes les autres cellules sont DIPLODESDIPLODES (2N (2N chromosomes)chromosomes)

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 32

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 33

    Nous ressemblons, plus ou moins, nos 2 parents : nous Nous ressemblons, plus ou moins, nos 2 parents : nous avons hrit de chacun deux de la moiti de leurs gnesavons hrit de chacun deux de la moiti de leurs gnes(1 chromosome de chaque paire)(1 chromosome de chaque paire)

    Nous ressemblons aussi, plus ou moins, nos frres et Nous ressemblons aussi, plus ou moins, nos frres et surs, qui ont eux aussi hrit de la moiti des gnes de surs, qui ont eux aussi hrit de la moiti des gnes de chaque parent. Mais si nous sommes malgr tout trs chaque parent. Mais si nous sommes malgr tout trs diffrents de nos frres et surs, cest parce que nos diffrents de nos frres et surs, cest parce que nos parents ne nous ont pas transmis les mmes gnes.parents ne nous ont pas transmis les mmes gnes.

    Cela est li au brassage des gnes lors de la miose, Cela est li au brassage des gnes lors de la miose, quon peut considrer 2 niveauxquon peut considrer 2 niveaux : :

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 34

    Premier niveauPremier niveau ::Les chromosomes de chaque paire (paternel ou Les chromosomes de chaque paire (paternel ou maternel) se rpartissent au hasard dans les cellules maternel) se rpartissent au hasard dans les cellules sexuelles.sexuelles.Imaginons 1 frre et une sur :Imaginons 1 frre et une sur :--Imaginons que le garon rsulte de la fusion de 2 gamtes contenImaginons que le garon rsulte de la fusion de 2 gamtes contenant ant exclusivement des chromosomes paternels de ses parentsexclusivement des chromosomes paternels de ses parents-- Imaginons que la fille rsulte de la fusion de 2 gamtes contenImaginons que la fille rsulte de la fusion de 2 gamtes contenant ant exclusivement des chromosomes maternels de ses parentsexclusivement des chromosomes maternels de ses parents-- Le frre et la sur naurait rien en commun et nauraient aucunLe frre et la sur naurait rien en commun et nauraient aucune e raison de se ressembler. En revanche il probable que le garon raison de se ressembler. En revanche il probable que le garon ressemblerait ses 2 grandsressemblerait ses 2 grands--pres et la fille ses 2 grandpres et la fille ses 2 grand--mres.mres.

    En pratique les gamtes contiennent un mlange de En pratique les gamtes contiennent un mlange de chromosomes paternels et maternels et cela est vrai chromosomes paternels et maternels et cela est vrai pour les 2 parents : les possibilits dassociation sont pour les 2 parents : les possibilits dassociation sont innombrables (2innombrables (223 23 ) pour chaque gamte, a fortiori ) pour chaque gamte, a fortiori pour chaque zygote.pour chaque zygote.

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 35

    Deuxime niveauDeuxime niveau ::Il se produit pendant la miose des changes de Il se produit pendant la miose des changes de matriel gntique entre chromosomes homologues : matriel gntique entre chromosomes homologues : les chromosomes des gamtes contiennent en fait les chromosomes des gamtes contiennent en fait des gnes du chromosome paternel et des gnes du des gnes du chromosome paternel et des gnes du chromosome maternelchromosome maternel

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 36

    GENETIQUE ET PATHOLOGIE

    Anomalies chromosomiquesAnomalies chromosomiquesMaladies gntiques ou hrditaires (anomalies de gnes)Maladies gntiques ou hrditaires (anomalies de gnes)

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    ANOMALIES CHROMOSOMIQUESANOMALIES CHROMOSOMIQUESOn peut les rechercher en faisant un caryotype : On peut les rechercher en faisant un caryotype : tude morphologique des chromosomes (sur des tude morphologique des chromosomes (sur des cellules en division)cellules en division)

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 38

    ANOMALIES CHROMOSOMIQUESANOMALIES CHROMOSOMIQUES

    La sparation des chromosomes homologues peut La sparation des chromosomes homologues peut mal se faire au moment de la miose avec par mal se faire au moment de la miose avec par exemple une cellule avec 2 chromosomes 21 (24 exemple une cellule avec 2 chromosomes 21 (24 chromosomeschromosomes), lautre sans chromosome 21 (22 ), lautre sans chromosome 21 (22 chromosomes).chromosomes).

    -- La fcondation avec le premier gamte conduit un zygote La fcondation avec le premier gamte conduit un zygote avec 3 chromosomes 21 : trisomie 21 avec un phnotype avec 3 chromosomes 21 : trisomie 21 avec un phnotype particulier (syndrome de Down ou mongolisme).particulier (syndrome de Down ou mongolisme).

    Le caryotype met en vidence la trisomie 21 (possible Le caryotype met en vidence la trisomie 21 (possible diagnostic prnatal)diagnostic prnatal)

    --La fcondation avec le second conduit une monosomie 21, La fcondation avec le second conduit une monosomie 21, qui nest pas viable.qui nest pas viable.

    En fait ces aberrations dans le nombre de chromosomes sont En fait ces aberrations dans le nombre de chromosomes sont assez frquentes mais le plus souvent non viables (fausses assez frquentes mais le plus souvent non viables (fausses couches prcoces)couches prcoces)

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    ANOMALIES CHROMOSOMIQUESANOMALIES CHROMOSOMIQUES

    Il peut aussi exister des anomalies chromosomiques Il peut aussi exister des anomalies chromosomiques sans modification du nombre sans modification du nombre ::

    --Dltion : (il manque une partie dun chromosome, visible au Dltion : (il manque une partie dun chromosome, visible au caryotype) . Ex. Maladie du cri du chat par dltion dune particaryotype) . Ex. Maladie du cri du chat par dltion dune partie e du chromosome N5du chromosome N5

    --Translocation : change de matriel entre 2 chromosomes non Translocation : change de matriel entre 2 chromosomes non homologues. Des techniques particulires de cytogntique homologues. Des techniques particulires de cytogntique permettent de les mettre en videncepermettent de les mettre en vidence

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    ANOMALIES CHROMOSOMIQUES ACQUISESANOMALIES CHROMOSOMIQUES ACQUISES

    A ct de ces anomalies prsentes dans toutes les A ct de ces anomalies prsentes dans toutes les cellules (congnitales, lies la miose dun parent), cellules (congnitales, lies la miose dun parent), il peut exister des anomalies acquises prsentes il peut exister des anomalies acquises prsentes seulement dans certaines cellules et donc survenues seulement dans certaines cellules et donc survenues dans une cellule particulire.dans une cellule particulire.

    Nombreux exemples en cancrologie et hmatologie, lanomalie Nombreux exemples en cancrologie et hmatologie, lanomalie pouvant tre responsable ou participer au phnotype cancreux.pouvant tre responsable ou participer au phnotype cancreux.

    Leucmie mylode chronique : caractrise par le Leucmie mylode chronique : caractrise par le chromosome Philadelphiechromosome Philadelphie qui rsulte dune t(9,22) qui rsulte dune t(9,22) cc----dd une une translocation entre un translocation entre un chrchr N9 et un N9 et un chrchr N22 dans une cellule N22 dans une cellule prcurseur des cellules sanguines.prcurseur des cellules sanguines.

    (cassure des (cassure des chrchr 9 et 22 9 et 22 etet change des fragments de change des fragments de chromosomes). Mise en vidence par caryotype sur cellules chromosomes). Mise en vidence par caryotype sur cellules sanguinessanguines

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 41

    MALADIES GENETIQUES HEREDITAIRESMALADIES GENETIQUES HEREDITAIRES

    Ici il sagit danomalies au niveau des gnes, Ici il sagit danomalies au niveau des gnes, transmissibles de gnrations en gnrations comme transmissibles de gnrations en gnrations comme tout gne, non accessibles par ltude des tout gne, non accessibles par ltude des chromosomes (cytogntique)chromosomes (cytogntique)

    -- (micro)dltions (un ou quelques nuclotides manquent dans le (micro)dltions (un ou quelques nuclotides manquent dans le gne, ce qui modifie sa squence)gne, ce qui modifie sa squence)

    -- addition : un nuclotide est ajout et modifie compltement la addition : un nuclotide est ajout et modifie compltement la squence des triplets et donc des AA de la protinesquence des triplets et donc des AA de la protine

    --Mutations par remplacement de nuclotideMutations par remplacement de nuclotide

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    MALADIES GENETIQUES HEREDITAIRESMALADIES GENETIQUES HEREDITAIRES

    Il y a schmatiquement 3 niveaux danalyse de ces Il y a schmatiquement 3 niveaux danalyse de ces maladies :maladies :

    -- tude du phnotype (les manifestations de la tude du phnotype (les manifestations de la maladie)maladie)

    -- EtudeEtude de la transmission (arbre gnalogique)de la transmission (arbre gnalogique)

    -- Biologie molculaire : trs nombreuses techniques, Biologie molculaire : trs nombreuses techniques, en plein dveloppement. Pour de nombreuses en plein dveloppement. Pour de nombreuses maladies les gnes sont en effet connus, caractriss, maladies les gnes sont en effet connus, caractriss, et on peut les tudier directement par analyse de leur et on peut les tudier directement par analyse de leur squence. Peut squence. Peut p.exp.ex servir au diagnostic prnatal.servir au diagnostic prnatal.

    Quelques exemples selon le mode de transmissionQuelques exemples selon le mode de transmission

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 43

    RecessifRecessif autosomique : mucoviscidoseautosomique : mucoviscidose

    III4 est malade. Or aucun de ses parents nest malade.

    Lallle mut est donc rcessif.

    Chacun de ses parents (III.2 et III.3) est htrozygote pour le gne mut.

    Lorigine gntique de la maladie est connue (mutation sur un gne codant une protine de transport du chlore, appele CFTR : ltat htrozygote, la production par le gne sain est suffisante)

    La mucoviscidose est une maladie grave associant troubles digestifs et respiratoires. Ces troubles, qui s'aggravent avec l'ge, sont dus une viscosit excessive des scrtions des glandes muqueuses de l'organisme.

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 44

    RecessifRecessif autosomique : albinismeautosomique : albinisme

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 45

    Autosomique rcessifAutosomique rcessif

    -- Garons et filles galement atteints (diffrent de rcessif Garons et filles galement atteints (diffrent de rcessif li lX)li lX)

    --Les sujets atteints, homozygotes, ne produisent que des Les sujets atteints, homozygotes, ne produisent que des gamtes porteurs de lanomalie : tous leurs enfants hriteront gamtes porteurs de lanomalie : tous leurs enfants hriteront du du gne, ce qui est sans consquence pathologique si lautre parentgne, ce qui est sans consquence pathologique si lautre parent nest nest pas porteur.pas porteur.

    --Ces maladies sont plus frquentes en cas de consanguinit (le gCes maladies sont plus frquentes en cas de consanguinit (le gne ne malademalade circule dans la famille) circule dans la famille)

    -- 2 parents htrozygotes auront denfants malades, denfants2 parents htrozygotes auront denfants malades, denfantssains non porteurs, denfants sains htrozygotes. sains non porteurs, denfants sains htrozygotes.

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 46

    L'arbre gnalogique ci-contre indique la transmission dans une famille d'une anomalie hrditaire, la brachydactylie, caractrise par des mains doigts trs courts.

    Lhypothese allele recessif n est pas invalid par ltude de larbre gnalogique.

    Mais cela voudrait dire quaux gnrations I, II et III les personnes malades rencontrent au hasard dans la population un individu htrozygote.

    Une mutation tant un vnement toujours rare, cest statistiquement impossible. Lallele mut doit donc tre considr comme dominant

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 47

    Autosomique dominantAutosomique dominant

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 48

    -- Souvent les homozygotes ne sont pas viables, on ne rencontre doSouvent les homozygotes ne sont pas viables, on ne rencontre donc nc que des htrozygotes malades.que des htrozygotes malades.

    -- Leurs gamtes : 50% avec gne maladie, 50% gne normalLeurs gamtes : 50% avec gne maladie, 50% gne normal

    -- Do 50% denfants atteints (en moyenne, si lautre parent nesDo 50% denfants atteints (en moyenne, si lautre parent nest pas t pas atteint aussi)atteint aussi)-- les enfants sains ne transmettent pas. les enfants sains ne transmettent pas.

    -- Un enfant atteint a toujours un parent atteint (sauf Un enfant atteint a toujours un parent atteint (sauf nomutationnomutation ou ou pntrance incomplte)pntrance incomplte)

    Ex. chore de Ex. chore de HuntingtonHuntington : maladie neurologique gravissime qui ne se : maladie neurologique gravissime qui ne se manifeste que tardivement dans la vie (30manifeste que tardivement dans la vie (30--50 ans) ; le gne est connu, 50 ans) ; le gne est connu, le diagnostic voqu cliniquement peut tre confirm par biologile diagnostic voqu cliniquement peut tre confirm par biologie e molculaire (tude directe de lanomalie du gne)molculaire (tude directe de lanomalie du gne)

    Autosomique dominantAutosomique dominant

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 49

    Ici il faut considrer les caractristiques particulires des Ici il faut considrer les caractristiques particulires des chromosomes sexuels : de nombreux gnes importants sont prsentschromosomes sexuels : de nombreux gnes importants sont prsentssur le chromosome X mais pas sur le chromosome Y.sur le chromosome X mais pas sur le chromosome Y.--Les filles (XX) ont 2 alllesLes filles (XX) ont 2 allles-- Les garons (XY) nen ont quun.Les garons (XY) nen ont quun.

    En cas de maladie rcessive lie lXEn cas de maladie rcessive lie lX--Chez les filles, latteinte dun gne est compense par le chromChez les filles, latteinte dun gne est compense par le chromosome osome sain (sauf rare cas dhomozygotie)sain (sauf rare cas dhomozygotie)-- Les garons porteurs dun X atteints sont malades puisque Les garons porteurs dun X atteints sont malades puisque lanomalie nest pas compense par lY (on parle dlanomalie nest pas compense par lY (on parle dhmizygotiehmizygotie))

    Rcessif li lXRcessif li lX

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 50

    Le syndrome de Lesch-Nyhan est une maladie hrditaire rare, entranant gnralement la mort avant la pubert. Cette maladie est caractrise, entre autres symptmes, par une hyperscrtion d'acide urique.

    Seuls les garons sont touchs par la maladie.

    Un garon malade na aucun de ses parents malade. Lallele mut est donc rcessif. Il ne peut tre port par le chromosome Y (son pre serait malade)

    Le gne est donc port par le chromosome X

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 51

    Rcessif li lX. Ex. Hmophilie A (dficit en facteur VIII)Rcessif li lX. Ex. Hmophilie A (dficit en facteur VIII)

  • Y.LAMBREY- genetique-IFSI-2006 52

    RecessifRecessif li lXli lX

    -- Seuls les garons sont atteints (sauf exceptionnel homozygotie Seuls les garons sont atteints (sauf exceptionnel homozygotie fminine)fminine)

    -- Les garons dun homme atteint sont tous sains (il a transmis sLes garons dun homme atteint sont tous sains (il a transmis son on Y). Mais toutes ses filles sont conductrices (il a transmis lX,Y). Mais toutes ses filles sont conductrices (il a transmis lX, atteint)atteint)

    -- La moiti des garons des femmes conductrices sont atteints, laLa moiti des garons des femmes conductrices sont atteints, lamoiti de leurs filles sont conductrices.moiti de leurs filles sont conductrices.

    -- En cas de pre hmophile et de mre conductrice, 1 fille sur 2 En cas de pre hmophile et de mre conductrice, 1 fille sur 2 sera sera hmophile, 1 garon sur 2 sera hmophile. Mais il sagit dune hmophile, 1 garon sur 2 sera hmophile. Mais il sagit dune ventualit rare ventualit rare