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Notion de génétique comportementale...

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Notion de génétique comportementale 2005-2006 O.DESCHAUX Laboratoire de Neurobiologie Comportementale Faculté des Sciences Parc Valrose 06108 Nice cedex 2 France Neurosciences par Purves-Augustine-Fitzpatrick chez DeBoeck Université Psychobiologie par Rozenzweig-Leiman-Breedlove chez DeBoeck Université Des gènes au comportement par Plomin-Defries chez DeBoeck Université Introduction biologique à la psychologie Références Plan Hérédité L’ADN Cycle cellulaire Mitose - méiose Caryotype - Chromosome Exemples de maladie génétique Monohybridisme Dihybridisme Liée au sexe Gènes liés Exemples de variabilité génétique
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1

Notion de génétique comportementale

2005-2006

O.DESCHAUX

Laboratoire de Neurobiologie ComportementaleFaculté des Sciences Parc Valrose06108 Nice cedex 2France

Neurosciences par Purves-Augustine-Fitzpatrick chez DeBoeck Université

Psychobiologie par Rozenzweig-Leiman-Breedlove chez DeBoeck Université

Des gènes au comportement par Plomin-Defries chez DeBoeck Université

Introduction biologique à la psychologie

Références

Plan

Hérédité

L’ADN

Cycle cellulaire

Mitose - méiose

Caryotype - Chromosome

Exemples de maladie génétique

MonohybridismeDihybridismeLiée au sexeGènes liés

Exemples de variabilité génétique

2

Rappels sur la cellule

Eucaryote: cellule dont le noyau est individualisé.

23 paires de chromosomes= 46 chromosomes

Noyau de cellule somatique humaine

22 paires identiques= autosomes

1 paire XX ou XY= hétérochromosomes

Le nombre de chromosomes est variable selon l'espèce:

Chien………………….78

Chat………………...…38

Rat………..……………42

3

Caryotype humain

Le caryotype d'un individu est la représentation chromosomique complète d'un individu.

Classement par paires, par ordre de taille décroissante et en fonction de la position du centromère.

Les hétérochromosomes (ou gonosomes) sont les chromosomes sexuels.

L'examen du caryotype permet de découvrir les anomalies chromosomiques.

Caryotype humain

Le centromère (ou constriction primaire) : Région de rétrécissement au niveau de laquelle les 2 chromatides ne sont pas séparées.

Les bras : Le centromère divise chaque chromatide en 2 régions: les bras, qui peuvent être égaux (de même longueur) ou inégaux.

Les télomères : Extrémités des chromatides (il a y donc 4 télomères par chromosome métaphasique et 2 par chromosome anaphasique)

Le chromosome Le chromosome

Centromère

Télomère

Bras

4

Chromosome métacentrique (A): le centromère divise la chromatide en 2 bras égaux (il est en position médiane)

Différentes formes de chromosomes

Chromosome B est appelé submétacentrique

Chromosome acrocentrique (C) : le centromère divise la chromatide en 2 bras inégaux: un bras court P, un bras long QChromosome télocentrique (D) : le centromère se confond avec le télomère (le bras P est tellement réduit qu'on ne l'observe pas)

le père fondateur de la génétique

1843, Mendel est reçu au noviciat du monastère de Brno ; il seraordonné prêtre en 1848. Entre à l’Université de Vienne en 1851

Mendel installe un jardin expérimental et met sur pied le plan d’expériences visant à expliquer les lois de l’origine et de la formation des hybrides.Travaille sur des pois comestibles présentant des caractères dont chacun peut se retrouver sous deux formes différentes, aisément identifiables : forme et couleur de la graine, couleur de l’enveloppe, forme et couleur de la gousse….

L'HEREDITE MENDELIENNE

Historique et Définitions

Le phénotype, c'est l'apparence de l'individu, sa physiologie, son comportement.

Le caractère est l'expression phénotypique du gène. Un caractère peut présenter différents aspects.

Le génotype est l'ensemble des gènes d'un individu.

Les allèles sont les différents états du gène qui diffèrent au niveau de la composition chimique de la molécule d'ADN.

L'HEREDITE MENDELIENNE

Phénotype Génotype

CaractèreCouleur des yeux

Allèles

bleu (b)

Marron (M)

l’un ou l’autre sur un même locus

b

M

5

Homozygote-Hétérozygote

X X- M - M HomozygoteDominant Marron

Marron

X X- b - b HomozygoteRécessif Bleu

X X- M - b Hétérozygote

L'HEREDITE MENDELIENNE

Travaux deG. Mendel

Races pures

StatistiquesBiométrie

Petits pois Pisum sativum

L'HEREDITE MENDELIENNE

Monohybridisme

P (L) x (r) races pures L/L et r/r

F1 100 % (L)

F2 75 % (L) + 25 % (r)

Monohybridisme

6

Monohybridisme

L L

r

r L/r(L)

L/r(L)

L/r(L)

L/r(L)

♀♂

100 % (L)

L/L x r/r

L r

L

r L/r(L)

L/L(L)

r/r(r)

L/r(L)

L'HEREDITE MENDELIENNE

(L) L/r x (L) L/r

3/4 (L) + 1/4 (r)

♀♂

loi 1 de Mendel

Le croisement entre deux variétés ne différant que par un seul caractère donne naissance à un génération F1 homogène,constituée d'hybrides tous semblables entre eux et ressemblant àun type parental.

loi 2 de Mendel

A la deuxième génération, les caractères parentaux récessifs réapparaissent inchangés d'où la notion de pureté des facteurs héréditaires.

L'HEREDITE MENDELIENNE

P (L) x (r) races pures

F1 100 % (L) x (r)

F2 50 % (L) + 50 % (r)

Rétro-croisement ou Backcross

7

L r

r

r L/r(L)

L/r(L)

r/r(r)

r/r(r)

L'HEREDITE MENDELIENNEBackcross

(L) L/r x (r) r/r

♀♂

Les groupes sanguinsA B O (H)

Le locus situé sur le chromosome 9 humain

1901 Landsteiner

Trois antigènes A, B et H sur les hématies

Les allèles A et B sont codominants et l'allèle O est récessif

(A) = (B) > (O)

Les groupes sanguins

Génotypes Phénotypes Fréquence*

A/A, A/O et O/A A 45 %

B/B, B/O et O/B B 9 %

A/B et B/A AB 3 %

O/O O 43 %

* Population caucasoïde

Détermination des groupes sanguins

Chaque sang est testé par des anticorps anti-A et anti-B

Présence d’antigènes A, pas d’antigènes B ⇒ groupe A

Pas d’antigènes A, présence d’antigènes B ⇒ groupe B

Présence d’antigènes A et d’antigènes B ⇒ groupe AB

Pas d’antigènes A, ni d’antigènes B ⇒groupe O

8

Les groupes sanguins : variations géographiques

Fréquence de l’allèle A(populations indigènes).

Fréquence la plus élevée chez les européens, les aborigènes d’Australie et les populations du nord du Canada

Fréquence très basse chez les indiens d’Amérique du Sud et d’Amérique centrale

Fréquence du groupe sanguin O (populations indigènes).

Fréquence très élevée chez les amérindiens

Fréquence la plus basse en Europe de l’est et en Asie

Les groupes sanguins : variations géographiques

Fréquence de l’allèle B (populations indigènes)

L’allèle B est le moins fréquent des allèles A,B,O

Il est quasi-absent chez les amérindiens et les aborigènes d’Australie.

Sa fréquence la plus élevée se trouve en Asie

Ex Antigène-Anticorps

Groupe (O) Groupe (A) Groupe (B) Groupe (AB)

H H

A

H

B

H

A

B

Les groupes sanguins

Phénotypes Antigènes Génotypes

(A) A A/A et A/O

(B) B B/B et B/O

(AB) A et B A/B

(O) H O/O

Du phénotype, on ne peut pas toujours déterminer le génotype

9

Les groupes sanguins

Ce n’est pas une bonne méthode de recherche de paternité

Mère (O) Enfant (O) Père (?)

O/O A/O ou B/O ou O/OO/O

(A) ou (B) ou (O)

Les groupes sanguins

Groupes sanguins Anticorps secrétés(A) anti-B(B) anti-A

(AB) pas d'anticorps(O) anti-A et anti-B

Les individus (O) sont des donneurs universels.

Les individus du groupe (AB) sont des receveur universels.

Le système Rhésus

1940 Wiener et Levine

2 phénotypes: (Rh+) > (rh-)

Chez les caucasoïdes, 85 % des sujets sont (Rh) positif et15 % (Rh) négatif.

Exemple de Monohybridisme, bras court du Chr 1

(Rh+) Rh+/Rh+ ou Rh+/rh-

(rh-) rh-/rh-

Le système Rhésus

Anémie hémolytique du nourrisson

Mère (rh-) Père (Rh+)

rh-/rh-Rh+/ Rh+ 100 % risque (Rh+)

Rh+/rh- 50 % risque (Rh+)

Danger pour le second enfant

Nécessite un immunisation de la mère (rh-) contre (Rh+)

10

Hérédité autosomique dominante

Maladies du tissu conjonctif : maladie de Marfan

Déficits sensoriels: surdités, maladies ophtalmologiques

Maladies neurologiques: neurodégéneratives (maladie de Huntington, Chr 7)

Neurofibromatose

Homme sain Femme saine

Hérédité autosomique dominante

Un individu atteint a forcément un parent atteint. Un individu sain n’a pas de risque de transmettre la maladie.

(M) > (s)(M)

M / MM / s

(s)s / s

Hérédité autosomique dominante

La transmission s’effectue sans saut de génération.

Hérédité autosomique dominante

Un individu atteint a 100 ou 50 % de risque de transmettre la maladie à ses enfants.

(M)

M / M

100 % de risque

(M)

M / s

50 % de risque

11

La neurofibromatose de type-l (NFM l)ou maladie de Recklinghausen

Maladie génétique fréquente : elle touche de 1/3 000 à 1/4 000 individus.

Responsable de tumeurs de la peau et du tissu nerveux.Affection autosomique dominante dont le gène est localisé sur le bras long du chromosome 17.

Code pour une protéine cytoplasmique : la neurofibromine.

La majorité des individus affectés avaient un QI compris entre les scores bas et moyens.

La neurofibromatose de type-l (NFM l)ou maladie de Recklinghausen

Hérédité autosomique récessive

•Mucoviscidose

•Maladies de l'hémoglobine (thalassémies, drépanocytose)

•Surdités, cécités

•La plupart des maladies métaboliques

Un individu atteint a 100 % de risque de donner le gène muté à chacun de ses enfants

La transmission s’effectue souvent avec un saut de génération.

Hérédité autosomique récessive

(m)m / m

100 % de risque

(S)S / m

50 % de risque

(S)S / S

0 % de risque

(S) > (m)

12

Un individu atteint peut avoir ses deux parents sains. Ses parents sont dits: porteurs sains.

Hérédité autosomique récessive L'HEREDITE MENDELIENNE

Dihybridisme

Graines Lisses et à cotylédons Jaunes Graines ridées et à cotylédons vertX

Etude de deux caractères portés par des chromosomes différents

Lisse > ridé Jaune > vertEn sachant que: et

(L) > (r) et (J) > (v)

L'HEREDITE MENDELIENNE

Dihybridisme

P (L)(J) x (r)(v) races pures

F1 100 % (L)(J)

F2 9/16 (L)(J) + 3/16 (L)(v) + 3/16 (r)(J)+ 1/16 (r)(v)

L'HEREDITE MENDELIENNE

Dihybridisme

P (L)(J) x (r)(v) races pures

F1 100 % (L)(J)

L/L J/J x r/r v/v

L/r J/v

13

L, J L, v r, J r, v

L, J

L, v

r, J

r, vr/r v/v(r) (v)

r/r J/v(r) (J)

L/r J/v(L) (J)

L/r v/v(L) (v)

L/r J/J(L) (J)

L/L J/v(L) (J)

L/L J/J(L) (J)

L/r J/J(L) (J)

L/L J/v(L) (J)

L/r J/v(L) (J)

L/L v/v(L) (v)

L/r J/v(L) (J)

L/r v/v(L) (v)

L/r J/v(L) (J)

r/r J/J(r) (J)

r/r J/v(r) (J)

En F2

♀♂

loi 3 de Mendel

En F2, se produit une disjonction des caractères ou ségrégation indépendante des caractères avec production de deux nouvelles variétés résultant d'une recombinaison aléatoire des caractères parentaux.

Le croisement entre deux variétés (races pures) différant entre elles par deux caractères conduit en F1 à des hybrides tous semblables entre eux et semblables à l'un des parents porteur des caractères dominants.

Plusieurs gènes (36) situés sur le bras court du chromosome 6.

Nombreux allèles pour chaque gène

6 milliards de combinaisons alléliques possibles

Pratiquement impossible de trouver 2 individus identiques à l'exception des vrais jumeaux. Pour les greffes, ce sont les frères et sœurs qui sont susceptibles de présenter le génome le plus proche du malade.

Système HLA (Human Leucocytes Antigen).

Morgan a utilisé la Mouche du vinaigre ou Drosophile pour faire ses recherches.

Les travaux de Morgan

L’ hérédité liée au sexe

14

Le premier mutant de Morgan était une Drosophile aux yeux blancs.

Phénotype sauvage Phénotype mutant

R b

L’ hérédité liée au sexe L’ hérédité liée au sexe

Morgan a croisé son mâle mutant aux yeux blancs avec une femelle homozygote pour les yeux rouges.

F1 : Tous avaient des yeux rouges

Donc, le type sauvage devait être dominant par rapport au type mutant.

L’ hérédité liée au sexe

Morgan a ensuite laissé la F1 se croiser.

Le rapport phénotypique de la F2 était 3/4 et 1/4.

Mais!!! Les individus aux yeux blancs étaient tous des mâles!!

L’ hérédité liée au sexe

Gène récessif porté sur X

Xm Y

XSXs/Xm♀(S)

Xs/ Y ♂ (S)

Xs/ Y♂(S)XS

Xs/Xm♀(S)

♀♂

15

Les chromosomes sexuels portent des gènes de nombreux

caractères qui ne sont pas sexuels.

L’ hérédité liée au sexe

Gène récessif porté sur X

Xs Y

XSXs/Xs♀(S)

Xs/ Y ♂(S)

Xm/ Y♂(m)Xm

Xs/Xm♀(S)

♀♂

L’ hérédité liée au sexe

Gène récessif porté sur X

Xm Y

XSXs/Xm♀(S)

Xs/ Y ♂(S)

Xm/ Y♂(m)Xm

Xm/Xm♀(m)

♀♂

L’ hérédité liée au sexe

Gène dominant porté sur X

Xs Y

XSXs/Xs♀(s)

Xs/ Y ♂(s)

XM / Y♂(M)XM

XM /Xs♀(M)

♀♂

16

L’ hérédité liée au sexe

Gène récessif porté sur Y

X Y m

X

X

X/X♀(S)

X/X♀(S)

X/ Y m♂(m)

X/ Y m♂ (m)

♀♂

L’ hérédité liée au sexe

Gène dominant porté sur Y

X Y M

X

X

X/X♀(s)

X/X♀(s)

X/ Y M♂(M)

X/ Y M♂(M)

♀♂

L'incidence en est de 1 à 2 pour 10 000 naissances mâles (environ 5000 hémophiles en France).

L’hémophilie

Gène situé sur l’extrémité du bras long du chromosome sexuel X

L'hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire due au déficit d'une protéine de coagulation.

Cette maladie se transmet de façon héréditaire de père en fille et de mère en fils.

- hémophilie B (15 % des cas) due à un déficit en facteur IX.

Il existe deux types d'hémophilie :

L’hémophilie

- hémophilie A, la plus fréquente (85 % des cas), due à un déficit en facteur VIII.

17

L’hémophilieGènes portés sur X

Selon le sens du croisement, on n ’obtient pas les mêmes résultats

Male rouge x femelle blanche Male blanc x femelle rouge≠

Le daltonisme

Absence totale de fonctionnement d’une catégorie de cônes.

Cela touche 8% des hommes et seulement 0.45% des femmes

Le sujet atteint ne distingue pas toutes les couleurs.

Le daltonisme est un trouble héréditaire de la vision

Il existe des tests qui permettent de déceler ces anomalies de la vision : ce sont les 37 tests d’Ichihara, créés en 1917. En voici trois :

18

- une femme porteuse saine a pour génotype X+/Xd ( elle peut alors transmettre l’anomalie et avoir un fils daltonien )

Le gène du daltonisme est récessif et situé sur le chromosome sexuel X.

- un homme sain a pour génotype X+/Y

- un garçon daltonien a pour génotype Xd/Y

- une femme saine a pour génotype X+/X+ ( elle ne peut pas dans ce cas transmettre la maladie )

Le daltonisme

A a

B b

(A,B)aa

bb

(a,b)

a

b

a

b

A

B

a

b

a

b

(a,b)

Gènes liés- Pas de crossing over

A

B

a

b

(A,B)

A a

B b

(A,B)aa

bb

(a,b)Gènes liés- Crossing over

A a

b B

A a

Bb

a

b

a

b

A

b(A,b)

a

B

a

b(a,B)

Distance entre gènes

L'unité de 1 CM est égale à un taux de recombinaison de 1% entre 2 gènes.

D = ( Nbe de recombinants / Nbe total) x 100

Soit les gènes liés A B / a b, si on réalise le backcross suivant :

A B / a b x a b / a b

Descendance : (A B), (a b), (A b), (a B) Nombre d'individus: n1, n2 n3, n4

Exemple numérique: 55 55 5 5

D = (10/120) x 100 = 12 CentiMorgan

19

Ex. Si la fréquence de recombinaison est:entre le gène A et B = 23%entre le gène A et C = 17%entre le gène B et C = 6%

A BC

23 cM17 cM 6 cM

Distance entre gènes Limites du calcul de la distance entre gènes

Sur de grands chromosomes, la distance calculée entre 2 gènes suffisamment éloignés n'est pas égale mais inférieure à la somme des distances calculées entre les gènes intermédiaires.

Par conséquent, dès que la distance entre deux gènes est égale ou supérieure à 12 centimorgans, il faut s'attendre à ce que l'estimation directe soit sous-estimée.

Cette discordance est due au fait qu'il peut se produire simultanément 2 crossing-over entre 2 gènes éloignés. Dans ce cas, les allèles peuvent conserver leur combinaison parentale

Epistasie et Hypostasie

Deux gènes agissent sur le même caractère phénotypique

Certains gènes peuvent masquer la manifestation d’autres gènes

Gène modificateur Epistasique

Gène dominé Hypostasique

Epistasie et Hypostasie

Ex: groupes sanguins ABO (H)

Locus H:Allèle H dominant

Allèle h récessif

Synthèse Antigène de base H

Pas synthèse Antigène de base H

Locus I:Allèle I-A dominant

Allèle I-B dominant

Allèle i récessif

Si h/h, le groupe sanguin sera (O), phénotype Bombay

Groupe (A)

Groupe (B)Groupe (AB)

Groupe (O)

20

Un gène qui occupe un locus donné peut agir sur l’expression phénotypique d’un autre gène qui occupe un autre locus.

Gris: présence obligatoire de C et N. C/? et N/ ?

Blanc: obligatoirement c/c

Marron: C/? et n/n

(C) > (n)

Pléiotropie

Un gène agit en même temps sur plusieurs caractères (morphologiques et fonctionnels)

Ex chez la Drosophile: la mutation clubCette mutation entraîne des ailes chiffonnées, tête aplatie, petits yeux et une torsion latérale du thorax et de l’abdomen

Ex chez l’Homme: syndrome de MeckelSyndrome polymalformatif: polydactylie, malformations organiques rénales….

Exemple de PléiotropieL'anémie falciforme ou drépanocytose ou cyclémie

est due à une mutation de l'hémoglobine HbA en HbS (l'acide glutamique en position 6 de la chaine β est remplacé par la valine), les deux allèles sont codominants.

mutation pléiotrope car:

la synthèse d'une molécule d'hémoglobine différente.

modification de la forme des hématies qui prennent une forme dite "en faucille".

21

Exemple de Pléiotropie

Les sujets HbS / HbS présentent une anémie grave, ce génotype est létal.

Les sujets hétérozygotes HbS / HbA présentent un phénotype intermédiaire, l'anémie est moins prononcée, mais par contre, lamalformation des hématies entraîne une certaine résistance au paludisme.

Les individus homozygotes HbA / HbA sont sensibles au paludisme, s’ils ne sont pas traités dès leur naissance ils meurent en bas âge.

0 2/3 1/3

Parents: HbS / HbA x HbS / HbA

Exemple de Pléiotropie

Descendants : HbS / HbS, HbS / HbA, HbA / HbA

1/4 létaux 1/2 1/4

proportions caractéristiques de la létalité.

Mutations génétiques

- Au niveau de la structure du chromosome

- Au niveau du gène

- Au niveau du nombre de chromosome

Mutations génétiques

Au niveau de la structure du chromosome

Duplications

Inversions

Délétions

Isochromosomes

Translocations

22

Duplications

Les duplications sont des répétitions de segments chromosomiquesde longueur variable.

InversionsInversions

Inversion paracentrique lorsqu’elle n’implique pas le centromèreInversion péricentrique quand elle inclut le centromère.

Une inversion est un changement de structure impliquant une ou plusieurs lésions suivie d’une rotation de 180° d’un segment chromosomique.

Si les 2 chromosomes non-homologues échangent leurs segments, on parle de translocation réciproque.

La translocation

Transfert d’un segment de chromosome sur un autre chromosome non homologue.

Les délétions

Télomérique Interstitielle Anneau

23

Délétion

Syndrome du " cri du chat " : délétion 5p-

Fréquence : 1/50 000

Chez le nourrisson

Cri caractéristique: « miaulement » dû à un larynx hypophasique.Visage lunaireDébilité

Chez le grand enfant

Visage étroitQI < 20. Peuvent vivre jusqu’à l’age adulte

Isochromosomes

Les isochromosomes sont les chromosomes qui ont deux fois le même bras.

soit deux bras longs - q, soit deux bras courts - p.

Exemples de maladies génétiques

Anomalies du nombre d’autosomes

Anomalies du nombre de chromosomes sexuels

Au niveau du nombre de chromosomeAberration chromosomique

Monosomie

Peu d’informations car généralement létale

Souvent confondue avec une délétion

Aucune monosomie autosomique complète n’est compatible avec la vie (mais on connaît de nombreux syndromes associés à des délétions partielles).

24

Syndrome de Down

1856 Dr John Langdon Down décrit le « mongolisme »

Parle actuellement de trisomie 21 ou maladie de Down

La + fréquente des aberrations chromosomiques

1/700 à 1/1000 naissances

Risque de naissance augmente avec l’age des parents

Syndrome de Down

Syndrome de Down

1976: Jackson, North & Thomas

Liste de 25 signes physiques et anatomiques

- de 5 signes + de 13 signes

personne normale personne atteinte

Syndrome de Down

Troubles du comportement

Non héréditaire car généralement pas de reproduction

45 ans signe de démence type Alzheimer (présence bêta-amyloïde)

Retard psychomoteur QI = 55

Malformations des membres et du tronc

25

Syndrome de Down

1959 Lejeune, Gautier et Turpin montre un chr 21 surnuméraire

90 % des cas: erreur de distribution des chr avant la fécondation

Toutes les cellules du corps ont 3 chromosomes 21.

Syndrome de Down

5 %: mosaïsme: erreur de distribution durant la seconde divisioncellulaire.

Cellules à 3 chr 21 et cellules à 2 chr 21

5 %: translocation: souvent sur les paires 14-15 et 21-22

Ex: un chr 14 auquel est accroche un chr 21

3 « doses » de chr 21 mais un nombre normal de chr.

Trisomie 13

1/5000 naissancespas de différence suivant le sexesurvie très courte

Syndrome malformatif évocateur : Microcéphalie -Microphtalmie - Gueule de loup : bec de lièvre, fente palatineHexadactylieAnomalies viscérales

Syndrome de Pateau

Trisomie 18

1/8000 naissances - 4 filles / 1 garçonMortalité in utero +++.Survie courte

Dysmorphie cranio-facialeChevauchement des doigts Pieds en pioletMalformations cardiaques

Syndrome d'Edward

26

On trouve également des aneuploïdes pour les autres chromosomes, mais généralement uniquement chez les foetus, qui avortent spontanément.

Les individus trisomiques pour les chromosomes 13 et 18 ont des anomalies si graves que l'enfant ne survit que quelques jours.

Exemples de pathologies liés à un nbeanormal de chromosomes sexuels.

Syndrome de Turner

Syndrome du super-homme

Syndrome de Klinefelter

Syndrome du triple X

Syndrome de Turner

- Seule monosomie non létale- 0,4/% naissances de filles - 99% des monosomies X avortent précocement

Formule: 45 Chr, dont X

Femme stérile, Malformations viscérales, syndrome dysmorphique, problème endocrinien

Syndrome du superhomme XYY

Epidémiologie: 1 / 1 000 garçons.

Clinique:

souvent non détecté: phénotype normaux; grande taille.

la fertilité peut être réduite; descendance normale.

léger retard mental possible; impulsivité, violence et troubles caractériels fréquents

27

Syndrome de Klinefelter

1942, Klinefelter syndrome associant : gynécomastie, atrophie testiculaire, azoospermie donc mâle stérile

1959, Jacobs et Strong donne la formule 47, XXY

1 à 2 pour 1000 naissances masculines

Problème d’élocution et de compréhension du langage

Syndrome du triple X

1/500 à 1/1000 naissance féminine

les deux X supplémentaires sont inactivés

femme fertile, gonades et phénotypes normaux dans la majorité des cas.

Exemples de maladies génétiques

autosomique

La phénylcétonurie (PCU)

Syndrome de Prater-Willi

Maladie de Huntington

mutation d’un gène

gonosomiqueLe syndrome de l'X fragileLe syndrome de Lesch-NyhanLa myopathie de Duchenne La neurofibromatose de type-l (NFMl)

1 nouveau né sur 10 000.

La phénylcétonurie (PCU)

Pathologie récessive à gène unique (chr 12)

Retard mental et des problèmes neurologiques en l'absence de traitement dès les premières semaines de vie.

Absence d'une enzyme, la phénylalanine hydroxylase, qui convertit l'acide aminé essentiel qu'est le phénylalanine en un autre acide aminé, la tyrosine.

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Syndrome de Prader-Willi

un enfant sur 10 000 à 30 000 naissances environ

dès la naissance: hypotonie marquée et difficulté à téter

A l'adolescence: attrait exagéré pour la nourriture, source d'une prise de poids importante et qui peut prendre une allure d'obésité.

les troubles caractéristiques du SPW s'accentuent avec l'âge

Hypo-développement des organes sexuels.

anomalie du chromosome 15 (délétion 15 q11-q13)

Présence non obligatoire d’un retard mental généralement modéré

Maladie de Huntington

1872 Dr George Huntington (depuis le grand père)

Apparition graduelle de troubles comportementaux, cognitifs et comportementaux:

Débute vers 40 – 60 ans, décès en 10 à 20 ans. Touche 1 personne sur 5000 en France

Transmission autosomique dominante

Maladie neurodégénérative, avec destruction du caudé et du putamen:

- Altération de l’humeur- Détérioration de la mémoire

- Absence d’ataxie, de paralysie et de déficit des fonctions sensorielles

- Mouvements brusques et brefs sans but apparent

Maladie de Huntington

Gène mutant IT5 (bras court du chr 4: 4p16.3)

Segment instable d’ADN

Répétition du triplet CAG codant pour la glutamine

Individu normal: 15 à 34 répétitions

Individu malade: 42 à plus de 66 répétitions

Plus la répétition est élevée, plus la maladie est sévère.

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la chorée de Huntington

Au 16e siècle, exécution de femmes accusées d’être possédées par le démon

(probables victimes de la chorée de Huntington)

La maladie de Huntington provoque la destruction des neurones du noyau caudé et du

putamen (= striatum). La destruction du noyau caudé provoque un élargissement du

3e ventricule

la chorée de Huntington

Dans ces grandes lames histologiques, l’atrophie du striatum est très facile à observer (gauche = patient, droit = témoin, * = noyau caudé.

la chorée de Huntington

Chez les malades, la huntingtine est

anormale et les neurones du striatum

ne reçoivent plus le facteur de survie

dont ils ont besoin : ils meurent.

(travaux du groupe de Saudou à Orsay,

2004)

Dans les conditions normales, les

neurones du cortex fabriquent et

envoient vers le striatum un facteur

de survie. Ce facteur serait véhiculé

par une protéine, la huntingtine.

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la chorée de Huntington

En orange : individus malades

Les traitements

• C’est génétique, – donc traitement impossible, mais…– Dépistage

• Conseil génétique familiale– Si un parent est atteint => 50% de risques

• Dépistage présymptomatique ou anténatale par PCR ?– Nécessite une analyse poussée des motivations

» Et une capacité de prise en charge psychologique– Anténatal : Utile que en cas de volonté d’IVG en cas positif…

• Traitement symptomatique– Atténuation des mouvements involontaires : Antagonistes DA– Dépression et irritabilité : Anti-dépresseurs

• Accompagnement de soutien– Kinésithérapie– Psychologie– Ergothérapie

la chorée de Huntington

Le syndrome de l'X-fragile

Les particularités physiques incluent un aspect du visage, évolutif avec l'âge. Cette dysmorphie faciale est associée à unehyperlaxité ligamentaire, et, chez les garçons, à un macro-orchidisme.

Le syndrome de l'X fragile est la cause la plus fréquente de retard mental héréditaire

Ce syndrome est caractérisé par l'association de particularités physiques, comportementales et cognitives (retard apprentissage du langage, comportement autistique).

mutation d'un gène FMR1 situé sur le bras long du chromosome X caractérisée par l'expansion d'une séquence CGG répétée. (individu normal 6 à 50 et malade 50 à 200 répétitions)

Le syndrome de l'X-fragile

1 pour 4000 garçons et 1 pour 8000 filles.+ de 15 000 personnes atteintes en France

La plupart des garçons atteints ont un QI inférieur à 50, les filles de 70 à 85.

Arrêt de la synthèse d’une protéine impliquée dans le développement des connections neuronales.

Pas de traitement actuel

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Le syndrome de Lesch-Nyhan

Le déficit d’une enzyme en hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransférase (HPRT).

maladie récessive liée à l'X. Les mères sont porteuses de l’anomalie qu’elles transmettent seulement aux garçons.

retard mental et auto-mutilation compulsive

Forts taux d'urate dans le sérum et d'acide urique dans l'urine

Un enfant sur 100 000

Les enfants atteints ne peuvent malheureusement pas la réprimer et sont bien conscients de leur trouble. Il ne s'agit pas d'un trouble psychiatrique primitif mais d'une véritable atteinte cérébrale liée à la maladie.

Le syndrome de Lesch-Nyhan

Le SLN se manifeste entre 3 et 6 mois par une tendance à l'automutilation avec autophagie, par morsures au niveau des lèvres, de la langue et des doigts.

Myopathie de Duchenne

1860 par le docteur Duchenne, la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) ou myopathie de Duchenne

Très répandue 1 garçon sur 3500 à la naissance.

Transmission récessive liée au chromosome X : seuls les garçons sont atteints et les femmes sont porteuses.

Affecte l'ensemble des muscles de l'organisme (muscles squelettiques, muscle cardiaque et muscles lisses).

Myopathie de Duchenne

Absence d'une protéine des fibres musculaires: la dystrophine qui est codée par le gène DMD. Ce gène a été identifié en 1986, la dystrophine a été découverte en 1987.

Affaiblissement de la ceinture pelvienne (dès 2-3 ans). Le torse est rejeté en arrière, la démarche est dandinante avec une difficulté à monter les escaliers.

A partir de l'adolescence, l'assistance respiratoire devient nécessaire.

Perte de la marche entre 10 et 13 ans. L'évolution vers une aggravation et une généralisation de l'atteinte musculaire, y compris des muscles lisses et cardiaques.

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Dépistage des anomalies chromosomiques :

l’amniocentèse

McGrawHill Companies Inc.

liquide amniotique

utérus

cellules foetales

seringue hypod.

Suite au prélèvement de 20-30

ml de liquide, les cellules

recueillies sont mises en

culture pendant 2 à 3 semaines

afin d’augmenter leur nombre

et de réaliser un caryotype.

Réalisable à partir de la 14e

semaine de la grossesse.

HÉRÉDITE MITOCHONDRIALE

Il existe un ADN extra nucléaire dans nos cellules.

ADN mitochondrial : ADN circulaire de 16 kb,

37 gènes codant pour 13 protéines, des ARN ribosomiques, et des ARN de transfert

Avec un code différent du code universel (!)

Les mitochondries sont présentes dans l' ovocyte (en très grand nombre) : --> hérédité non mendélienne: hérédité purement maternelle.

Il existe des maladies héréditaires dues à des gènes mitochondriaux défectueux:Atrophie optique de Leber - Myopathies mitochondriales - Syndrome de Pearson ....


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