2B. Hérédité monofactorielle, monogénique Flashcards

1
Q

ex d’interactions de gènes

A
1. Siamese cat
Himalayan mouse
Himalayan rabbit
t􀀁-sensitive allele in C gene of
colour deposition. Recessive.
Ch/Ch prevents colour deposition
in warmer parts of the body
1. Albino cat: No pigment produced
(tyrosinase -/- )

Þ What is the
phenotype of
1 + 2 ?
Þ Siamese albino = ?

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2
Q

épistasis

A
epistatic gene (Albino)
masks the effect of
another gene (Siamese)
Albino gene « sits over »
siamese gene to produce
phenotype
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3
Q

hémophilia

A

• Défaut de la coagulation. Maladie rare: 1/10.000

• Défaut de la coagulation. Maladie rare: 1/10.000
• Cette famille indique que la maladie doit être génétique et
monofactorielle par une mutation du chromosome X dia 77

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4
Q

Dystrophie musculaire de Duchenne (DMD)

A

• 1/10,000 naissances
• Garçons, presque toujours
• Disparition progressive des
fibres musculaires

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5
Q

Liaison au chromosome X :
mutation hémizygote chez le male
=> transmission oblique du phénotype dia 80

A

• Ex: hémophilies; myopathie de Duchenne; …
• Toutes les filles d’un homme atteint seront vectrices.
• Tous les garçons d’un homme atteint seront indemnes car
auront reçu le chromosome Y.
• Transmission de mâle à mâle exclut liaison au chromosome X.
• Pas toujours récessif chez femme vectrice (= htz porteuse

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6
Q

Risque de récurrence d’un phénotype très

rare lié au chromosome X

A
• Les hommes ne transmettent
jamais à leurs fils
• Toutes les filles d’un homme
porteur sont porteuses
Quelles sont les autres
femmes nécessairement
vectrices dans cette famille?
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7
Q

Inactivation d􀀃un chromosome X

A

• Étape précoce du
développement
• random
dia 87 88 89

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8
Q

Néomutation de gène du X

A

soit chez le patient,
soit chez sa mère

Néomutation:
1. Soit chez le patient:
– mutation de l'ovule maternel
2. Soit chez la mère du patient
– mutation ovule grand-matl
– mutation spermatozoïde
grand-patl
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9
Q

Néomutation gène de l’X : le + svt

spermatozoïde grand-paternel

A
De fait, pour DMD apparue de
novo, on constate que 65% des
mères portent la mutation,
malgré absence d'histoire
familiale préalable.
• Mais pour la plupart des autres
maladies liées à X, >85% des
mères portent la mutation

• Car plus grande contribution de mutations
ponctuelles, +fréquentes dans testic que
dans ovaire (cf nb de mitoses).
• Âge du grand-père maternel à l’origine de
la mutation est, en moyenne, plus élevé
lors de la conception de la mère vectrice
qu’âge moyen des grand-pères maternels
de population générale

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10
Q

Pseudo-autosomal regions

A
• On X and Y
• Escape X-inactivation
• Recombine by crossing-over
• AD (or AR) heredity, not X-linked
– eg, SHOX mutations
• SRY very close to Y-PAR
– Too centromeric cr-ov cause
XX males
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11
Q

Pseudo-autosomal inheritance

A
• A few phenotypes
• Eg: SHOX gene – linked
dyschondrosteosis
• Male to male transmission, male and
female affected… if dominant:
AUTOSOMAL DOMINANT pattern
• Or AUTOSOMAL RECESSIVE:
Langer mesomelic dysplasia
• « 24th chromosome »
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12
Q

Hétérogénéité génétique

A

• Deux gènes différents peuvent causer un phénotype
identique (ou presque identique)
– Ex: F8 et F9 causent hémophilie cliniquement indistinguable
(par hasard F8 et F9 sont sur chr.X)
– 2 genes (BRCA1 & BRCA2) causent risque héréditaire de
cancer du sein ou de l’ovaire
– 20 gènes différents causent MCPH
– Surdité prélinguale AR: >20 gènes différents
• Chaque gène cause un phénotype monogénique
• Ne pas confondre avec hérédité multigénique !

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13
Q

hétérogéneité génétique

A
• Microcéphalie primaire :
phénotype très rare, AR
• Hétérogénéité génétique
– MCPH1
– MCPH2
– MCPH3
– MCPH4
– MCPH5
– MCPH6
– MCPH7
– MCPH8
– …
• Devant nouvelle famille de
MCPH comme celle-ci, on ne
peut deviner cliniquement
quel est le gène causal
• MONOGENIQUE et AR dans
chaque famille
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14
Q

phénocopie

A

phénotype de cause non-génétique

indistinguable d’un phénotype de cause génétique

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15
Q

Hérédité monofactorielle

A
  • Monogénique
  • Chromosomique
  • Mitochondriale
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16
Q

gene-environnement interaction

A

• Acute intermittent
porphyria (AIP)
• Phenylketonuria
(PKU)

17
Q

Acute Intermittent Porphyria (AIP)

A

• Autosomal dominant, with reduced penetrance
• Results from partial loss of an enzyme
• Metabolite (PBG) builds upstream of block when
metabolic flow is induced in the pathway
• Metabolite (PBG) is toxic and causes symptoms of AIP

18
Q

AIP pathogenesis

A
Partial loss of enzyme porphobilinogen
(PBG) deaminase
(in liver cells)
• Clinically silent in most carriers
d-ALA-synthase is the regulated enzyme
d-ALA synthase can be induced by some
drugs (eg phenobarbital) or caloric
restriction (metabolic stress) or ethanol
• Then PBG builds up
• PBG causes neuro-visceral symptoms
of AIP
19
Q

AIP : heredity

A
• AD, reduced penetrance
• Heterozygous mutation
• Mutation causes loss of function of
one allele
• 50% enzymic activity remains, OK
for most individuals, lifelong
• If metabolic stress, or exposure to
phenobarbital or other inducing
drugs
=> 50% activity is no longer enough
=> PBG ↑ too much > symptoms
20
Q

Phenylketonuria (PKU)

A
PKU is a disease with progressive
intellectual deficiency in children
• Results from complete enzymic
block of PAH (in liver)
• Phe ↑↑ upstream of block
• Phe causes progressive brain
damage > intellectual deficiency
• Treatment = diet :
– Low Phe , high Tyr
PAH enzymic block < biallelic
mutations in gene coding for PAH
Causing total loss of function
21
Q

Maternal transmission

mtDNA mutation

A
• 100 – 1000 mitoch/cell
• Few genomes/mitoch
• mtDNA: 16 kb
• Encode some components of
mitochondrial respiratory chain
complexes
• Variable phenotypes
– Mostly neuro-muscular
• MATERNAL INHERITANCE
• Disease or susceptibility
– Hearing loss ¬ aminosides
• Other components <= nucl.
genes
• Respiratory chain defects:
>1/10,000
22
Q

heteroplasmy

A

• Normal and mutated mtDNA
mixed in one cell:
« intracellular mosaic »
• TRESHOLD EFFECT

• Normal and mutated mtDNA
mixed in one cell:
« intracellular mosaic »
• TRESHOLD EFFECT

23
Q

Mitotic

segregation

A

• Random distribution of
mitoch to daughter cells
• Modifies heteroplasmy
=> modifies clinical course

24
Q

Respiratory chain disorders

A

mt DNA

nuclear DNA

25
Q

Respiratory chain disorders : mt DNA

A

– Maternal inheritance
– Heteroplasmia, treshold
effect
– Mitotic segregation

26
Q

Respiratory chain disorders : nuclear ADN

A

– AD
– AR
– X

27
Q

Hérédité multifactorielle

A

• Nb allèles (nb « gènes ») + facteurs d’environnement
• Si Nb allèles seuls suffisent à produire phénotype
= hérédité multigénique (bcp moins fréqt que multifactor

28
Q

Toutes les maladies génétiques ne sont pas héréditaires.

A
Pour être malade,
il faut avoir hérité (par
exemple)
une combinaison
d􀀃au moins trois allèles
« mutés »
La maladie ne sera pas héréditaire,
néanmoins,
les jumeaux vrais seront concordants
Exemple: diabète de type II (obèse)
29
Q

Maladies multigéniques/multifactorielles, prédispositions.

A

Sera malade, celui qui présente un génotype particulier,
par exemple, au niveau de trois loci,
et qui aura rencontré un environnement particulier,
tels:
un virus, un médicament, un régime alimentaire,
le tabac……
(Les jumeaux monozygotiques seront souvent concordants)
Exemples de maladies multigéniques/multifactorielles:
- le diabète insulinodépendant
- l’hypertension
- l’obésité….
[même raisonnement pour des caractéristiques non pathologiques

30
Q

Taille (height)

A

• Trait (phénotype) multifactoriel:
nb allèles (nb « gènes ») + environnement
• Jumeaux Mz partagent ces nb allèles + les facteurs
d’environnement
• Jumeaux Dz partagent 50% de ces nb allèles + les
facteurs d’environnement

31
Q

In small families, it may be difficult to identify

mode of heredity

A
• Recessive?
• Dominant with low expressivity in affected parent ?
¾ (forme fruste) ?
• Dominant with incomplete penetrance in carrier parent?
• Dominant, neomutation ?
• X chromosome-linked ?
• Multigenic/ Multifactorial ?
• Mitochondrial ?
• Non genetic ?
32
Q

Take home messages

A

• Traits monogéniques suivent hérédité mendelienne
• Risques héréditaires calculables (50%, 25%, …)
• Néomutations compensent fitness dans AD et X-linked
• Pénétrance et expressivité modifient le phénotype
• Consanguinité augmente risque de phenotype AR
• Épistase révèle interactions entre gènes
• Filles sont mosaïques pour expression d’un X
• Hétérogénéité génétique de maladies monogéniques
≠ hérédité multigénique