Anomalies du au nombre de chromosomes ( anaploïdie, triploïdies ), à la structure ( recombinaison inégale ) et microdélétions
I- Bases moléculaires des modes de transmission héréditaire
A- Types de liaisons génétiques
Macrolésions ( échelle chromosomique ) du génome
Microlésions ( échelle génique ) du génome
Lésions touchant 1 a quelques centaines Pb :
- mutations ponctuelles
- deletions/ duplications/ insertion
- Mutations instables
- Inversion/ multiplication de gene
Méthodes d'etudes
Macro lésion —> étude pangénomique ( cytogénétique ) : FISH, CGH, caryotype, painting
Microlésions —> génétique moléculaire : PCR, séquençage, clonage, NGS ( séquençage pangénomiqiue )
B- Lesions somatiques/germinales
Lésions constitutionnelles / germinales : Néomutation donc pas présente chez les parents qui survient dès le debut du développement du zygote et sera donc present dans tout l'organisme y compris les C germinales.
Lésions acquises / somatiques : Lésion qui est apparue apres la différenciation des C. Pas transmissibles à la descendance.
C- Types de mutations
Mutations et polymorphismes ( mutations n. pathogènes )
Les polymophismes sont indispensables a la vie, voici ≠ types qui ont été caractérisés :
- SNPs : polymorphismes de substitution
- Polymorphismes de repetion
- CNVs : variation du nombre d'exemplaires contigus de grans segements génomiques
Les mutations :
- Substitutions : 70% des mutations, remplacement d'un nucleotide par un autre. Selon 2 modes : transition ( remplacement purines <—> purines ou pyrimidines <—> pyrimidines ) ou transversion
- Insertions / del : de un a centaines de nucléotides. reparation incomplete de lesion de l'ADN
- anomalies de methylation : Le gene ne peut pas être transcrit si les promoteurs ( ilots CpG ) sont methylés. Cela engendre une expression monoallelique. ( ex de pathologie : l'absence de l'expression de 15q11-q13 paternel —> syndrome Pader-Willi et maternel —> syndrome d'Angelman)
- Mutations instables : dans les regions a repetitons, tendance importante a la modification du nombre de base surtout dans la phase pré-méiotique ( transmission a la descendance ). Le nombre de motif peut varier au moment d cela mitose mais si > au seuil, alors instabilité et on parle de puation complète, un dysfonctionnement pares > mathylation > absence d'expression.
Les consequences des microlésions et impacts sur les modes de transmission
- Impact fonctionnel au niveau de l'ARN m
- Impact fonctionnel au niveau de la protéine codée
Perte de fonction : effet délétère sur le plan qualitatif et/ou quantitatif. L'effet se manifeste lorsque le niveau résiduel de la protéine passe en dessous d'un seuil. cause majoritaire des maladies recessives. ⚠️ En cas d'haloinsuffisance, la copie du gène sain n'est pas suffisant pour compenser l'autre.
Gain de fonction : acquisition d'une nouvelle fonction délétère. Cause majoritaire de maladies dominantes et produit un effet dominant négatif
Le syndrome de Pader-Willi, dans 70% des cas = deletion locus paternel, methylation chromosome maternel. Dans 28% des cas disomie uniparentale.
Conséquences en sequence codante
Cas des substitutions :
- "faux sens" : codon muté code pour un autre AA. Souvent polymorphe mais peut avoir effet deletere ( gain/pert )
- "non-sens" codon luté donne un codon STOP. Souvent délétère ( perte ou gain de fonction )
- "synonyme" : Le codon muté code pour le meme AA
- "continuation" : le codon STOP est muté, la transduction continue.
Cas des insertions/deletions :
- multiples de 3 nucléotides : pas de décalage du cadre de lecture. Toléré ou délétère.
- Non multiples de trois nucléotides : décalage du cadre de lecture. Généralement pathogéne ( gain ou perte de fonction )
Conséquences en sequence non codante
Les sequences NC = 95% du genome. Comporte des sequences régulatrices essentielles. Donc possiblement effet deletere sur la regulation de la transcription, maturation ARNm, stabilité de l'ARNm.
II- Diagnostic moléculaire
A- Diagnostic indirect
Moins utilisé car connaissance d'un grand nombre de maladie résultant de mutation, cependant :
- Le gene responsable de la maladie n'est pas identifié : le gene a été localisé dans le génome mais pas identifié
- Le gene responsable de la maladie est identifié mais :
- aucune mutation n'a été identifié pour cette pathologie chez les patient,
- DPI pour savoir si le gene muté a été transmis ou pas
- recherches de deletiojs, gros rearrangements, maladies a triplets
Les prérquis :
- avoir un enfant atteint : idd alleles associés au gene muté
- connaitre marqueurs génétiques : il ne faut pas qu'il soit present chez les 2 parents
- Liaison génétique étroite
- absence de certitude. Le résultat est toujours une probabilité
Facteur pouvant entrainer une erreur de diagnostic :
- Fréquence de recombinaison entre gène et marqueur
- Erreur de paternité
- Neomutation
B- Diagnostic direct
Il faut differencier les cas simples ( mutations uniques, peu nombreuses, récurrentes, sur de petits genes ) des cas difficiles ( cas les plus courants, mutation majoritaire, mutations multiples non récurrentes, heterogénétité génétique ).
Interpretation des résultats
- Calculer la penetrance ( proba de posseder le phenotype associe au génotype )
- L'expressivité : variation de phenotype pour un meme genotype
- Controler la phase : verifier si les deux mutations présentes sont localisés sur le meme chromosomes.
- Rechercher aspect délétère : grace a une banque de données
- Attention : faux négatif à cause de la couverture de mutation ( = recherche de mutation les plus fréquentes pour une maladies donnée )
