Chapitre 5 Flashcards
4 catégories de maladies liées aux anomalies génétiques
- Monogéniques (monofactorielle)
- Cytogénétiques (anomalies chromosomiques)
- Mutigéniques (polygéniques, complexes, multifactorielle)
- Monogénique avec transmission non classique (répétitions de triplets, mitochondriales, empreinte génétique, mosaïcisme gonadique)
Héréditaire vs congénitale
- Héréditaire : hérité des parents, transmission germinale, maladie familiale, congénitales ou non (m. de Huntington)
vs - Congénitale : présente à la naissance, d’ origine génétique ou non (syphilis congénitale)
certaines maladies congénitales ne sont pas génétiques (syphylis congénitale)
6 types d’anomalies génétiques
- Mutations ponctuelles dans des séquences codantes
- Mutations dans des séquences non-codantes
- Délétions et insertions
- Anomalies structurelles dans les gènes codants les protéines autres que les mutations (amplifications, délétions, translocations)
- Anomalies des ARNs non-codants
- Mutations dynamiques impliquant des répétitions de triplets
Définition d’une mutation
- Changement permanent dans l’ADN
- Germinale : maladies héréditaires
- Somatique : cancers, malformations congénitales
Définition de mutation ponctuelle
Changement d’une seule base nucléotidique
remplacée par une autre base
3 conséquences des mutations ponctuelles dans des séquences codantes
- Mutation faux-sens ou substitution non synonyme (non-conservative missense)
- Mutation même-sens ou substitution synonyme (conservative missense )
- Mutation non-sens (nonsense) : codon stop
Mutation faux-sens (missense)
- Mutation ponctuelle
- Nucléotide d’un codon est changé, induisant le changement de l’acide aminé associé
- Protéine traduite non fonctionnelle, si les propriétés du nouvel acide aminé sont différentes
- Exemple : drépanocytose (anémie falciforme, β-globuline)
Mutation non-sens (nonsense)
- Mutation ponctuelle
- Nucléotide d’un codon est changé, induisant le remplacement d’un codon codant un acide aminé par un codon-stop.
- Protéine tronquée (incomplète) généralement non-fonctionnelle
- Exemple : β-thalassémie (β-globuline)
2 conséquences des mutations dans des séquences non-codantes
- Altération de l’épissage alternatif (défaut de formation d’ARNm matures)
- Altération de la régulation ou du niveau de transcription (promoteurs et amplificateurs; ex : thalassémies)
2 conséquences des délétions et insertions dans les séquences codantes
- Multiple de 3 nucléotides : gains ou perte d’un acide aminé (ex: fibrose kystique)
- Pas un multiple de 3 : décalage/déplacement du cadre de lecture (frameshift mutation) –> incorporation d’acides aminés erronés suivie d’une troncation (arrêt prématuré par codon stop)
- Délétion une base de l’allèle ABO –> phénotype O;
- Insertion 4 bases dans hexosaminidase –> Tay-Sachs
2 altérations des gènes codants des protéïnes autres que les mutations
Variations structurelles
1. Variations du nombre de copies (amplifications ou délétions)
2. Translocations
2 exemples d’altération de gènes codants des protéïnes autres que les mutations (insertions/délétions et translocations)
- Germinales : portions contiguës de chromosome (ex. Sd microdélétion du 22q)
- Somatiques : cancers (ex. chromosome philadephie - t(9;22) entre BCR et ABL dans LMC)
Définition des mutations dynamiques impliquant des répétitions de triplets
- Amplification d’une séquence de 3 nucléotides
- Dynamique : degré d’amplification ↗ durant la gamétogénèse
- Exemple : Sd de l’X fragile (gène FMR1), Huntington
Vrai ou Faux
Les maladies à transmission Mendelienne sont le résultat de mutations monogéniques
Vrai
(mutations dans un gène à effet majeur)
3 Types de transmission Mendelienne
- Autosomique récessive
- Autosomique dominante
- Autosomique co-dominante (ex. HLA, ABO)
- Liée à l’X
3 Types de transmission des anomalies monogéniques
- Autosomique récessive
- Autosomique dominante
- Liée à l’X
2 Origines des mutations monogéniques
- Héréditaires (familiales) : 80%
- De novo : 20%
Définition de la pénétrance
% des individus porteurs d’un allèle (ex. mutation) qui expriment le trait associé à cet allèle (ex. maladie)
pénétrance de 50% : 50% des porteurs d’un allèle spécifique expriment le trait associé à cet allèle
Définition de l’expressivité
- Variation des effets causés par un allèle (ex. mutation)
- ex. NF1 : macules/tumeurs cutanées/déformations squelettiques
Vrai ou faux
L’effet des mutations monogéniques dépend des gènes compensatoires et des facteurs environnementaux
Vrai
(ce qui explique la pénétrance et l’expressivité)
Pléotropisme
vs
Hétérogénéité génétique
- Pléotropisme : quand un seul gène (ou mutation) a des effets multiples
- Hétérogénéité : quand plusieurs mutations différentes causent le même phénotype (effet/maladie)
Exemple :
Hémoglobine mutée de l’anémie falciforme–> hémolyse, anémie, occulsion vasculaire, infarctus splénique, ostéonécrose
vs
Surdité à l’enfance <– différentes mutations autosomiques récessives
2 caractéristiques des maladies autosomiques vs liées à l’X
- Les hommes et les femmes peuvent être atteints
- Les hommes et les femmes peuvent transmettre la maladie
6 caractéristiques des maladies autosomiques dominantes
- Se manifestent à chez les hétérozygotes
- Maladie présente chez au moins un parent
(si les deux parents sont non atteints : mutation geminale de novo <–sperme de pères âgés) - Phénotype modifié par la pénétrance et l’expressivité
- Manifestations cliniques souvent tardives (/ aux maladies autosomiques récessives)
- La plupart sont des pertes de fonction (↘ produit d’un gène ou ↘activité d’une protéine; souvent protéines structurelles)
Probabilité qu’un enfant dont un des parents est atteint par une maladie autosomique dominante d’avoir la maladie
50 %
(1 chance sur 2)
2 élements dont dépend le mécanisme moléculaire des maladies autosomiques dominantes ?
- Nature de la mutation
- Type de protéine affectée
2 mécanismes moléculaires impliqués dans les maladies autosomiques dominantes
- Perte de fonction
- Gain de fonction (plus rare)
2 types de protéines affectées dans maladies autosomiques dominantes avec pertes de fonction
- Protéine impliquées dans la régulation de voies métaboliques complexes sujette à une rétro-inhibition (rétroaction négative ou feedback negatif) par ex. récepteurs
- Protéines structurelles importantes comme le collagène et les éléments du cytosquelette des membranes des GR (ex. spectrine)
2 conséquences des mutations avec gain de fonction
- ↗ de la fonction d’une protéine
(ex. ↗ activité enzymatique) - Production d’une protéine avec une nouvelle fonction différente de l’activité normale (ex. Huntingtin, toxique pour les neurones)
Vrai ou faux
La transmission des maladies liées à un gain de fonction est presque exclusivement autosomique dominante
VRAI
Exemple : maladie de Huntington, huntingtin toxique pour les neurones –> déficit neurologique chez les hétérozygotes
Vrai ou faux
Les mutations dans les composantes des voies métaboliques complexes avec mécanismes de rétroactions négatives (feedback inhibition) sont souvent autosomiques dominantes
Vrai
(exemple : mutations du récepteur de LDL et hypercholestérolémie familiale)
Vrai ou faux
La majorité des mutations conduisent à la ↘ du produit du gène ou à la production d’une protéine dysfonctionnelle ou inactive
Vrai
(perte de fonction; plus rarement gain de fonction)
Résulte en maladie récessive ou dominante selon si l’autre copie du gène peut compenser le déficit
Effet dominant négatif
- Quand la mutation dans un allèle altère la fonction de l’allèle normal
- Exemple : Mutations dans des protéines struturelles qui forment des multimères (ex collagène) peut interférer avec la fonction normale de la protéine (empêche l’assemblage ou le repliement de la protéine)
Exemples de maladies autosomiques dominantes
Pourquoi les mutations dans les enzymes ne sont généralement pas autosomiques dominantes
Parce que même une baisse d’activité de 50% peut être compensée
Vrai ou faux
Les mutations autosomiques dominantes de type “gain de fonction” sont rares
Vrai
(produit muté toxique ou qui augmente l’activité normale)
La plus grande catégorie de maladies à transmission mendelienne
Maladies autosomiques récessives
Condition pour que se manisfeste une maladie autosomique récessive
Quand les deux allèles sont mutés
(pas nécessairement la même mutation)
9 Caractéristiques des maladies autosomiques récessives
- Les deux allèles sont mutés (homozygotes)
- Parents habituellement non affectés
- Risque de 25 % à chaque naissance de parents hétérozygotes pour la mutation
- Si la mutation est peu fréquente dans la population : forte probabilité qu’il y ait consanguinité entre les parents
- L’expression du déficit est plus uniforme que dans les mutations autosomiques dominantes
- La pénétrance complète est fréquente
- Manifestation clinique plus souvent précoce
- Mutations de novo plus rares (détectées cliniquement après plusieurs générations et progéniture deux hétérozygotes)
- Touchent + souvent des enzymes (ex. presque toutes les erreurs innées du métabolisme)
Probabilité qu’un enfant dont les deux parents sont hétérozygotes pour une mutation autosomique récessive d’avoir la maladie
25 %
(1 chance sur 4)
Exemples de maladies autosomiques récessives
Vrai ou faux
Toutes les maladies liées au sexe sont des maladies liées à l’X
VRAI
(presque toutes sont récessives)
les hommes avec mutations spécifiques sur le chromosome Y sont infertiles (gènes de la spermatogénèse)
3 Caractéristiques des maladies liées à l’X récessives
- Expression complète chez les hommes
- Un homme atteint ne transmet pas la maladie à ses enfants garçons mais toutes ses filles sont porteuses
- Les femmes hétérozygotes ne présente habituellement pas la maladie, mais phénotype variable moins sévère/inactivation aléatoire de l’X
ex. expression partielle dans le déficit en G6PD et réaction hémolytique induite par les médicaments
Caractéristiques des maladies liées à l’X dominantes
- Plus rares
- Transmis par une femme hétérozygote affectée à 50 % de ses garçons et 50% de ses filles
- Transmises par un homme atteint à 100% de ses filles et aucun de ses garçons
Exemple : rachitisme résistant à la vitamine D, Sd d’Alport
Exemples de maladie liée à l’X
4 mécanismes impliqués dans les maladies monogéniques (Mendeliennes)
- Déficit enzymatique et ses conséquences
- Déficit des récepteurs membranaires et des systèmes de transport
- Altérations de la structure, la fonction ou la quantité de protéines non enzymatiques
- Réaction médicamenteuses inhabituelles
Résultat d’un déficit enzymatique suite à une mutation
Blocage métabolique
3 Conséquences biochimiques d’un blocage métabolique par un déficit enzymatique
- Accumulation d’un substrat toxique (ex.phenylalanine/phenylcétonurie)
- Diminution de la quantité du produit final (ex. mélanine/albinisme)
- Diminution du métabolisme d’un substrat qui cause des lésions tissulaires (ex. élastase neutrophilique/déficit en α1-antitrypsine)
2 Conséquences d’un déficit de récepteurs et systèmes de transport
- Accumulation intracellulaire d’un précurseur important (ex. LDL dans hypercholestérolemie familiale)
- Déficit d’exportation d’un métabolite (ex. ions Cl et bicarbonate dans la fibrose kystique)
2 Exemples d’anomalies de struture/fonction ou quantité d’une protéine non enzymatique
- Hémoglobinopathies (anémie falciformes et thalassémies)
- Collagène anormal (ostéogénèse imparfaite)
Exemple de réaction médicamenteuses déterminées génétiquement
- Mutations cliniquement “silencieuses”
- Déclenchées par exposition à des composés/substrats spécifiques qui ne peuvent pas être catabolisés ou qui mènent à des intermédiaires toxiques
- ex. déficit en G6PD et antipaludéen (primaquine)
pharmacogénétique
Définition du Sd de Marfan
- 70-85% cas familiaux : transmission autosomique dominante (FBN1, fribrilline)
- Anomalie du tissu conjonctif (élastine)
- Se Manifeste par des anomalies touchant :
1. Squelette
2. Yeux
3. Système cardiovasculaire
4. Peau
Pathogénèse du sd de Marfan
- Mutation du gène FBN1 (fibrillin-1)/ chr 15
- Déficit en fibrilline-1 : glycoprotéine extracellulaire/ Matrice ExtraCellulaire
- > 1000 mutations décrites –> variabilités cliniques
2 mécanismes qui causent les manifestations cliniques du Sd de Marfan
- Altération des microfibrilles –> Perte du support structurel pour le dépôt d’élastine –> fragilisation du tissu conjonctif/↘ élasticité
- ↘ séquestration du TGF-beta –> activation excessive de la voie de signalisation du TGF-beta –> excroissances osseuses, changements myxoïdes de la valve mitrale
Sd de Marfan type 2
- Mutation “gain de fonction” du récepteur TGF-beta type II
- Sd clinique apparenté au Sd de Marfan
Résultat d’une mutation du gène FBN-2 (fibrillin-2)/chr 5
Arachnodactylie congénitale avec contractures
(rare, transmission AD)
7 Manifestations cliniques squelettiques du Sd de Marfan
- Grande taille longiligne
- Longues extrêmités
- Arachnodactylie
- Hyperlaxité ligmamentaire
- Dolichocéphalie (crâne allongé)
- Déformations vertébrale (cyphose/scoliose)
- Déformations thoracique (pectus excavatum/carinatum)
3 Manifestations cliniques Oculaires du Sd de Marfan
- Subluxation/ectopie bilatérale du cristallin (zonules ciliaires affaiblis)
- Allongement du globe oculaire –> myopie, décollement de la rétine
4 Manifestations cliniques cardiovaculaires du Sd de Marfan
- Prolapsus de la valve mitrale
- Anévrisme de l’aorte ascendante (média-nécrose kystique)
- Insuffisance aortique
- Dissection aortique
Diagnostic clinique du Sd de Marfan
Critères de Ghent révisés (variabilité clinique)
1. Histoire familiale
2. Mutation de la fibrilline
3. Atteinte majeure de 2/4 systèmes + atteinte mineure d’un autre système
Définition du Sd de Ehlers-Danlos
- Groupe hétérogène : cliniquement et génétiquement
- Anomalies du Collagène
- Maniseftations cliniques :
1. Cutanées (hyperextensibilité, fragilité, ecchymoses)
2. Articulaires (hyperlaxité, luxations)
3. Complications viscérales (ruptures)
3 types d’anomalies génétiques qui causent le Sd de Ehlers-Danlos
- Mutations des gènes codant le collagène (AD)
- Mutations des enzymes qui modifient le collagène (AR)
- Mutations d’autres protéines de la MEC
4 troubles résultant de mutations affectant la synthèse du collagène
- Sd de Ehlers-Danlos (certaines variantes)
- Ostéogénèses imparfaite
- Sd D’Alport
- Épidermolyse bulleuse
6 types de sd de Ehlers-Danlos et leur mutations génétiques
- Classique : COL5A1, COL5A2
- Hypermobile : inconnu
- Vasculaire : COL3A1
- Cyphoscoliotique : PLOD1 (Lysyl hydroxylase)
- Arthrochalasique : COL1A1, COL1A2
- Dermatosparaxis : ADAMTS2 (Procollagène N-peptidase)
Catégories de mécanismes impliqués dans les troubles mendeliens à un seul gène (4)
- Défaut enzymatique et ses conséquence
- Défaut des récepteurs membranaires et système de transport
- Altérations de la structure, fonction ou quantité des protéines non-enzymatiques
- Mutations entrainant une réaction peu commune aux médicaments