Cours 1 - 6 septembre 2018 Flashcards
Quels sont les types (2) de séquences du génome humain?
1 - Séquences uniques
2 - Séquences répétitives
Les séquences uniques sont des …
Gènes avec des régions régulatrices ou des régions intergéniques.
Quels sont les types (4) de variants génétiques?
1 - Taille
2 - Type de séquence
3 - Fréquence
4 - Type de cellules
Quel est le diamètre de la double hélice d’ADN?
2 nanomètres (nm).
Quelle est l’utilité du système de compactage de l’ADN?
On a besoin des niveaux de compactage pour condenser l’ADN pour qu’il se place dans le noyau.
1er niveau de compactage de l’ADN = ?
Nucléosome : Histone + ADN
Petites séquences de 100 paires de bases qui lient les différents nucléosomes les uns aux autres.
En plus d’être condensé, l’ADN a besoin d’être ouvert pour …
Permettre à la machine de transcription et activer l’expression des gènes.
Parle-moi de l’organisation de l’ADN du moins condensé au plus condensé.
1 - Double hélice de l’ADN
2 - Courtes portions de la double hélice de l’ADN s’enroulent autour d’une histone à intervalles réguliers. Complexe ADN-histone = nucléosome
3 - Nucléosomes et ADN sont enroulés dans une fibre de chromatine
4 - Condensation des fibres de chromatine
5 - Après réplication, les chromosomes sont composés de 2 chromatides-soeurs liées au centromère
Quels sont les 2 types de chromatine?
1 - Hétérochromatine
2 - Euchromatine
Vrai ou Faux : Euchromatine contient les gènes actifs.
Vrai.
Quels sont les 2 types d’hétérochromatine?
1 - Facultative : transcription active ou inactive
2 - Constitutive : séquences répétées & pas de gènes actifs
Nomme-moi un exemple d’hétérochromatine constitutive.
Centromère.
Qu’est-ce que l’hétérochromatine facultative?
- Régions dont la structure euchromatine/hétérochromatine varie selon le type cellulaire.
- Il s’agit de gènes dont l’expression est régulée par la structure de la chromatine.
- Ces gènes doivent être exprimés dans certains types cellulaires pour permettre aux cellules de remplir leur fonction et sont alors sous forme d’euchromatine.
- Dans d’autres types cellulaires, les gènes sont réprimés et sont sous forme d’hétérochromatine.
Le karyotype humain est composé de …
- 23 paires de chromosomes
- 22 autosomes
- 1 paire de chromosomes sexuels
S’il y a une mutation sur les différents gènes des autosomes, on dit que c’est une maladie …
Autosomique.
…, on dit que c’est une maladie du chromosome X.
S’il y a une mutation sur les différents gènes du chromosome X.
Les chromosomes sont placés en fonction de leur …
Taille.
Quels sont les 3 types de chromosomes selon l’emplacement de leur centromère?
1 - Métacentrique : centromère au milieu
2 - Submétacentrique : centromère plus proche d’une extrémité du chromosome
3 - Acrocentrique : centromère est proche d’une extrémité du chromosome & bras court est essentiellement constitué d’ADN répétitif.
Vrai ou Faux : Il y a beaucoup plus de gènes sur le chromosome Y.
Faux, peu de gènes (20 à 100 gènes).
Sur le chromosome X, il y a beaucoup plus de gènes (800 à 1000).
Le chromosome … détermine si c’est un mâle ou une femelle.
Y
Quel est le gène le plus important chez le chromosome Y?
Gène SRY, car il code pour un FT qui produit les testicules. Sans ce gène, les gonades indifférenciées donne une fille.
Que se passe-t-il chez la femme comparativement à l’homme en ce qui trait au chromosome X?
- Les femelles ont 2 chromosomes X.
- Pour compenser le dosage, les femelles ne peuvent pas avoir 800-1000 gènes plus que les mâles, donc il y a un système d’inactivation du chromosome X.
- Pendant leur développement, il y a un X inactivé par un mécanisme épigénétique qui est la méthylation de l’ADN.
Pourquoi le système d’inactivation du chromosome X est très important?
S’il n’y a pas lieu, on a le double en dosage génétique sur le chromosome X des femelles.
Quelles sont les caractéristiques morphologiques (3) d’un chromosome humain?
1 - Bras court (p arm)
2 - Bras long (q arm)
3 - Chaque bras est sous divisé en régions et chaque région est sous divisé en sous régions.
Pour quelle raison utilise-t-on une nomenclature pour désigner les différentes régions d’un chromosome?
Important quand on identifie des délétions, inversions ou transformations au microscope.
Le génome humain est divisé en 2 types de génome. Lesquels?
1 - Génome nucléaire (25% gènes & séquences associées + 75% autre ADN)
2 - Génome mitochondrial (rRNA + tRNA + protéines codantes)
Vrai ou Faux : Le génome mitochondrial est un gros génome.
Faux, il est petit.
Les protéines codantes dans le génome mitochondrial sont importantes pour …
La production d’énergie.
Que contient les gènes et leurs séquences associées dans le génome nucléaire?
- 10% ADN codant
- 90% ADN non-codant (régions non codantes qui sont impliquées dans la régulation de l’expression génique)
Qu’est-ce que l’ADN autre dans le génome nucléaire?
- 60% une ou peu de nombre de copies
- 40% moyen vers grandement répété
Que retrouve-t-on dans l’ADN moyennement ou grandement répété?
- Répétitions en tandem
- Répétitions dispersées
Vrai ou Faux : Toutes les maladies mitochondriales sont transmises par l’ADN maternel.
Vrai, par la maman.
Pour quel type d’étude utilise-t-on le génome mitochondrial?
On utilise beaucoup le génome mitochondrial pour les études de généalogie.
Un gène est divisé en 2 sous-régions. Quelles sont-elles?
1 - Région régulatrice
2 - Région codante
La région régulatrice inclut … et …
- Promoteur
- Amplificateur
Promoteur + Amplificateur = ?
Forme une machine de transcription qui active l’expression du gène.
Qu’est-ce que le CAAT?
Une séquence consensus qui est un site modulateur de la transcription qui augmente l’efficacité du FT.
Qu’est-ce que la boîte TATA?
- Séquence d’ADN présente au niveau de la séquence promotrice d’une partie des gènes eucaryotes.
- Sert de lieu de reconnaissance à l’ARN polymérase chez les eucaryotes (elle se fixe dessus).
Que contient la région codante d’un gène?
Exons séparés par les introns.
Vrai ou Faux : Il y a des séquences régulatrices dans les régions non-codantes.
Vrai.
Quelles sont les 3 types de mutations présentes dans un gène?
- Mutation codante (survient dans les régions codantes)
- Mutation d’épissage (survient dans les sites d’épissage)
- Mutation régulatrice non codante (survient dans les régions non codantes)
Vrai ou Faux : Les répétitions en tandem peuvent bouger.
Faux, elles ne bougent pas.
À quel endroit se trouvent les minisatellites?
Souvent dans les parties intergéniques (non codantes).
Les éléments transposables sont des …
Séquences qui codent pour une protéine.
Vrai ou Faux : Les transposons d’ADN passent pas un intermédiaire d’ARN.
Faux, ils ne passent pas par un intermédiaire d’ARN. Ce sont les transposons d’ARN.
Comment on déplace un transposon d’ADN?
On coupe et colle le transposon d’ADN.
Quels sont les 2 types de transposon d’ARN?
- LTR retrotransposon (passe par un LTR)
- Non- LTR retrotransposon (passe par un LINE ou SINE)
Les microsatellites sont des …
Marqueurs moléculaires polymorphiques.
Combien de copies de microsatellites possède chaque individu?
2 copies (une maternelle et une paternelle).
Vrai ou Faux: Les microsatellites sont mal cartographiés.
Faux, ils sont bien cartographiés et on sait où ils sont placés.
Quel est le but d’utiliser les microsatellites lorsqu’on veut identifier un gène qui cause une maladie?
- On génotype les membres de la famille avec les microsatellites (marqueur) puis le but est de trouver un marqueur qui se grège avec le phénotype.
- Donc, quand on a ce phénotype, on a cet allèle parce que cet allèle est toujours avec la maladie.
Vrai ou Faux : Les microsatellites sont informatifs en raison qu’ils sont polymorphiques.
Vrai.
Quels types de variants génétiques affectent la taille?
- Single nucleotide variants (SNV) -> 1 nu
- Variants structurels -> 2 pb à quelques mb
- Anomalies chromosomiques
Quels types de variants génétiques affectent le type de séquence?
- Variants des séquences uniques
- Variants des éléments répétitifs ou dynamiques (triplets répétés & transposons)
Quels types de variants génétiques affectent le fréquence?
- Variants communs
- Variants rares
Quels types de variants génétiques affectent le type de cellules?
- Variants germinaux
- Variants somatiques
Quels sont les types de variants génétiques qui affectent la structure?
- Insertion-deletion variant
- Block substitution
- Inversion variant
- Copy number variant (CNV)
Vrai ou Faux : Le seul type de variants génétiques qui n’affecte pas la structure est le CNV.
Faux, c’est le SNV (single nucleotide variant).
Qu’est-ce que le CNV?
- Segment d’ADN que l’on peut trouver dans divers nombres de copies dans les génomes de différents individus.
- La taille des CNV varie de quelques centaines de nu à plusieurs mégabases.
En quoi résulte un CNV qui affecte le gène en entier?
- Amplification du gène
- Délétion du gène
En quoi résulte un CNV qui affecte seulement une portion du gène?
- Protein-coding area : Production d’isoformes aberrants si le CNV se trouve dans la région codante.
- Non-protein-coding : Altère l’épissage & débalance la production d’ARN non-codant
En quoi résulte un CNV qui affecte un élément régulateur « cis » extragénique?
Altère l’expression du gène.
Comment fait-on pour reconnaître les anomalies chromosomiques?
- Par les bandes présentes sur les chromosomes
- FISH (sondes qui ciblent la région désirée)
Quels sont les 3 types de mutations codantes?
1 - Silencieuses (pas de changement d’acide aminé)
2 - Faux-sens (changement d’acide aminé -> affecte la protéine)
3 - Non-sens (changement d’un acide aminé par un codon-stop -> protéine tronquée & non-fonctionnelle)
Qu’est-ce que les codons d’arrêt prématuré?
Mutations hautement délétères qui affectent le site d’épissage.
Quelle est la résultante d’une insertion suivie d’une délétion?
Frame shift -> changement dans le cadre de lecture.
Comment apparaît un codon d’arrêt prématuré?
À cause de la mutation, l’intron ne sera pas épissé, mais il sera traduit, donc souvent cela résulte en un frame shift (changement du cadre de lecture) et on a un codon d’arrêt prématuré.
Quelle est la séquence qui résulte en l’apparition d’un codon d’arrêt prématuré par une mutation codante?
1 - Mutation apparaît
2 - Délétion et/ou insertion de la séquence qui contient la mutation
3 - Frame shift
Quelles sont les 2 manières d’obtenir un codon d’arrêt prématuré par une mutation d’épissage?
1 - Rétention de l’intron
2 - Saut d’exon
Les mutations régulatrices affectent …
L’expression génique et non la protéine.
Quels sont les 5 types de mutations régulatrices?
1 - Promoteur 2 - Amplificateur 3 - Silenceur 4 - Insulateur en fonction de blocage 5 - Insulateur en fonction de barrière
Un insulateur en fonction de blocage bloque …
L’effet de l’amplificateur sur le gène A pour activer le gène B.
Un insulateur en fonction de barrière sépare …
Les 2 chromatines (fermée & ouverte).
Vrai ou Faux : Les microsatellites sont des mutations dynamiques avec expansions variables de triplets répétés.
Vrai. Ils peuvent être dans les régions non-codantes et les protéines.
Des expansions de grande taille de triplets présentes dans les régions non-codantes causent …
Une diminution ou l’absence des protéines.
Des expansions taille modérée présentes dans les régions codantes causent …
Des gains de fonction.
Chaque locus de chaque gène peut avoir …
Un mode d’action spécifique.
Dans la maladie à expansion répétée, pourquoi dit-on que l’ARN est toxique?
L’ARN prend une structure secondaire qui est toxique dans les cellules. Cause une toxicité dans la cellule et affecte les différents mécanismes comme le traffiking de l’ARN, l’épissage et la traduction.
Vrai ou Faux : Les seuls transposons d’ADN actifs sont des transposons coupés-collés.
Vrai.
Quel est le mode d’action des transposons d’ADN?
Ils expriment une enzyme - transposase - qui reconnaît les répétitions terminales inversées (TIR) et qui catalysent l’excision du transposon de sa position initiale, ainsi que son intégration dans une nouvelle position.
Qu’est-ce que la rétrotransposition?
1 - Transcription de l’élément génomique
2 - Transcription inverse de cet ARN dans la direction 5’-3’
3 - Intégration de l’ADN nouvellement synthétisé dans un nouveau locus génomique
Quels éléments ont un effet sur le génome humain?
Éléments Alu.
À cause des similarités des séquences, on peut avoir des recombinaisons homologues entre les 2 chromatides et cela peut causer des délétions ou des insertions.
Quels sont les différents effets des éléments Alu sur le génome humain?
- Altèrent l’expression du gène
- Pertubent le cadre de lecture
- Pertubent l’épissage
- Aucune perturbation
Vrai ou Faux : La maladie d’Alzheimer est causé par la présence d’un élément Alu dans un gène du chromosome 17.
Vrai.
Quelles sont les catégories de variants génétiques (4) selon leur fréquence?
- Very common (between 5% and 50%)
- Less common (between 1% and 5%)
- Rare (less than 1%)
- Private (limité au premier patient et parents)
Qu’est-ce que le SNP (single nucleotide polymorphism)?
- Variation d’une seule pb ou SNV > 1%
- Source majeure de variabilité génétique et phénotypique interindividuelle
Qu’est-ce que le projet HapMap?
Génotyper des millions de SNPs à l’échelle du génome entier.
… est la variation génétique la plus étudiée et utilisée comme marqueur pour les pathologies.
Le SNP.
Quels sont les 2 types de mutation germinale?
1 - Héréditaire (mutation transmise par les cellules germinales des parents)
2 - De novo ou nouvelle mutation (présente pour la 1ère fois à la suite d’une mutation dans une cellule germinale d’un des parents, ou une mutation dans l’oeuf fécondé pendant l’embryogénèse.
Pourquoi dit-on qu’une maladie est héréditaire?
La mutation est transmise par les cellules germinales. Cela donne à la maladie un caractère héréditaire.
Vrai ou Faux : Les mutations somatiques sont présentes dans toutes les cellules germinales et somatiques.
Faux, ce sont les mutations germinales qui sont présentes dans ces 2 types de cellules.
La mutation somatique est fréquente dans …
Le cancer.
Vrai ou Faux : Les maladies neurologiques sont causées par les mutations somatiques seulement.
Faux. Mutations somatiques, de novo et héréditaires.
Pourquoi les mutations somatiques intervenant dans les maladies neurologiques peuvent se manifester entre les semaines 4 à 24 pendant la grossesse?
Les cellules précurseurs neuronales du cerveau humain en développement subissent plus de 10^5 divisions / minute.
Pourquoi les mutations somatiques intervenant dans les maladies neurologiques peuvent se manifester pendant la période néonatale?
- Neurogénèse dans la zone sous-ventriculaire, les nouveaux neurones migrent vers le cortex préfrontal.
- Chez l’adulte, de nouveaux neurones sont générés dans le gyrus denté de l’hippocampe ainsi que dans la zone sous ventriculaire adjacente au ventricule latéral.
Vrai ou Faux : Les variants épigénétiques ne sont pas dans la séquence de l’ADN.
Vrai. Ils affectent des régions qui régulent l’expression génique.
Comment fonctionne la méthylation des îles CpG?
- Si méthylés -> Pas d’expression
- Si non-méthylés -> Présence d’expression
Quelle est la différence entre une chromatine ouverte et fermée?
- Ouverte -> Présence d’expression (FT peut se lier et activer l’expression)
- Fermée -> Pas d’expression
Qu’est-ce que les histones?
Des protéines autour desquelles l’ADN s’enroule.
Quels sont les mécanismes épigénétiques des histones?
- Méthylation -> répression de l’expression génique
- Acéthylation -> activation de l’expression génique
Comment fonctionne les miARNs?
Ces micro-ARN non-codants se lient à la région régulatrice et bloquent l’expression génique.
Quels sont les 3 mécanismes épigénétiques?
1 - Îles CpG
2 - Histones
3 - MiARNs
Que comprend l’éthiologie complexe des maladies mentales?
Facteurs héritables x Facteurs environnementaux -> Altération du profil d’expression du gène -> Modification de la structure et de la fonction du cerveau -> Maladie mentale
Nomme-moi des facteurs héritables dans les maladies mentales.
Mécanismes génétiques
- SNP
- Délétions
- Insertions
- Amplifiation
- Translocations
Nomme-moi des facteurs environnementaux dans les maladies mentales.
Mécanismes épigénétiques
- Méthylation de l’ADN
- Modification des histones
- ARN non-codant + miARNs
- RNA editing
Les facteurs héritables impliqués dans les maladies mentales proviennent de mécanismes … alors que les facteurs environnementaux proviennent de mécanismes …
- Génétiques
- Épigénétiques
Quelles sont les approches utilisées (4) dans les études génétiques des maladies complexes?
1 - Types des cohortes
2 - Études d’association
3 - Séquençage de l’exome
4 - Séquençage du génome entier
Quels sont les types de maladies génétiques (4)?
1 - Maladies héréditaires par transmission mendélienne
2 - Maladies mitochondriales
3 - Maladies par aberration chromosomique
4 - Maladies complexes ou multifactorielles
Qu’est-ce qu’une maladie héréditaire par transmission mendélienne?
Mutation se grège en suivant les lois de Mendel.
Qu’est-ce qu’une maladie mitochondriale?
Mutation dans l’ADN mitochondrial.
Qu’est-ce qu’une maladie par aberration chromosomique?
Maladies qui affectent une portion de chromosome ou le chromosome entier.
Qu’est-ce qu’une maladie complexe ou multifactorielle?
Facteurs génétiques et environnementaux, qui ensemble, causent la maladie.
Dans les maladies mendéliennes, 1 gène explique … de la variance.
100%
Dans le diagramme représentant le % de la variance expliquée par chaque gène, quand le nombre de gènes impliqués …, le % de la variance expliquée par chaque gène diminue. On va vers des maladies génétiques …
- Augmente
- Complexes
Dans le diagramme représentant le % de la variance expliquée par chaque gène, quand on a peu de gènes impliqués, chaque gène …
Contribue à la maladie.
Les allèles sont …
Différentes formes que peut prendre un même gène.
Vrai ou Faux : On parle de génotype lorsqu’on parle des différents allèles de différents gènes.
Vrai.
Si on a besoin d’un seul allèle pour avoir la maladie, il s’agit d’un allèle …
Dominant.
Si on a besoin de 2 allèles pour avoir la maladie, il s’agit d’un allèle …
Récessif.
Quels sont les 2 types de distribution possible d’une maladie, d’un trait, d’un phénotype?
1 - Familial
2 - Sporadique
Qu’est-ce que l’expression variable d’une même maladie?
- Les manifestations dépendent des individus, même dans le cas où leur génotype est semblable.
- La maladie peut avoir une expression variable, c’est-à-dire qu’elle est moins sévère dans certains cas ou elle apparaît à un âge plus adulte.
Quels sont les éléments (3) qui peuvent causer une expression variable?
1 - Hétérogénéité génétique (+ d’un gène qui interagissent ensemble)
2 - Modificateurs génétiques (gènes qui affectent l’expression du phénotype)
3 - Facteurs environnementaux
La pénétrance est …
La probabilité qu’un individu exprime un phénotype alors qu’il est porteur d’un certain génotype.
Pénétrance complète vs Pénétrance incomplète
- Complète -> Il y a la mutation, il y a la maladie.
- Incomplète -> Variant contribue à la maladie, mais n’en est pas la cause majeure.
Dans les maladies …, la pénétrance est presque toujours de 100%, donc complète.
Mendéliennes.
Dans les maladies complexes, un variant contribue à la maladie, mais …
N’est pas la cause majeure de la maladie.
Quels sont les 3 modes de transmission suivent les lois de Mendel?
1 - Loi de pureté des gamètes
2 - Loi de dominance
3 - Loi de ségrégation indépendante
Qu’est-ce que la loi de pureté des gamètes?
Chaque caractère héréditaire est gouverné par 2 facteurs, l’un provenant de la cellule sexuelle (gamètes) paternelle, l’autre de la cellule sexuelle maternelle.
Qu’est-ce que la loi de dominance?
Lorsque les 2 facteurs sont différents, le caractère observé ne reflète que l’un des 2 facteurs : celui du dominant. L’autre, dit récessif, reste masqué.
Qu’est-ce que la loi de la ségrégation indépendante?
Lorsque 2 parents différent par plusieurs caractères, ceux-ci sont transmis à la descendance indépendamment les uns des autres.
Qu’est-ce qu’une liaison entre les 2 locus?
Ces locus sont sur une même paire de chromosomes et la transmission des allèles à ces locus ne se fait pas de façon indépendante.
Pourquoi la transmission des allèles aux locus contenant une liaison ne se fait pas de façon indépendante?
Ils sont très proches, donc quand ils sont transmis, ils sont liés. Donc, les recombinaisons pendant les méioses ne les séparent pas.
Qu’est-ce qu’un haplotype?
Une combinaison d’allèles ou un ensemble de SNPs qui se trouent sur le même chromosome et qui sont souvent transmis ensemble.
Vrai ou Faux : La recombinaison est proportionnelle à la distance entre 2 allèles.
Faux, elle est inversement proportionnelle.
Que se passe-t-il pendant la prophase de la méiose?
Les chromatides vont s’aligner et il va y avoir des recombinaisons, ce qui fait que nous ne sommes pas identiques à nos parents.
Qu’est-ce qui explique la variabilité?
Les recombinaisons entre les chromosomes homologues.
Si les gènes sont très loin, on a …
Une recombinaison.
Si les gènes sont très proches, … qu’il y ait des recombinaisons.
Peu de chances.
Pourquoi la recombinaison n’a pas d’effet sur des gènes liés?
Puisque les gènes sont très proches, donc peu de chances qu’il y ait des recombinaison.
Quelles sont les caractéristiques d’une mutation récessive sur les autosomes?
- Trait est rare au niveau du pedigree
- Trait saute souvent des générations (caché dans les hétérozygotes)
- Trait affecte également les hommes et les femmes (quand les mutations ne sont pas sur les chromo sexuels)
Quel est le risque de mutation récessive autosomale / grossesse?
Chaque grossesse a un risque de mutation de 1/4 et ça diminue par la suite.
Quelles sont les caractéristiques d’une mutation dominante sur les autosomes?
- Trait est commun au niveau du pedigree
- Trait est présent à chaque génération
- Les individus affectés transmettent le trait à 1/2 de leur progéniture (sans tenir compte du sexe)
Nomme-moi un exemple de codominance.
Groupes sanguins.
Comment se fait la transmission des allèles dans la codominance?
Chaque allèle contribue au phénotype.
Quelles sont les caractéristiques d’une mutation récessive liée au chromosome X?
- Trait est rare au niveau du pedigree
- Trait saute des générations
- Les hommes affectés ne transmettent pas le trait à leurs fils (à cause qu’ils donnent le Y)
- Les hommes sont plus souvent affectés que les femmes
Donne-moi un exemple de maladie récessive liée au chromosome X.
Hémophilie.
Quelles sont les caractéristiques d’une mutation dominante liée au chromosome X?
- Trait est commun au niveau du pedigree
- Les hommes affectés passent le trait à toutes leurs filles (à cause qu’ils donnent X)
- Les hommes et les femmes sont également affectés
Quel est le but des études de liaison?
Mettre en évidence une liaison génétique entre un marqueur (de localisation connue) et le gène muté dans la maladie (inconnu).
Quelles sont les 6 étapes comprises dans les études de liaison?
1 - Mode de transmission et fréquence allélique bien déterminées
2 - Génotyper avec des marqueurs polymorphiques bien cartographiés sur le génome
3 - Analyses des pedigrees (on essaie de trouver le haplotype qui se grège à la maladie : Score LOD)
4 - Identifier des recombinants qui définissent les limites de la région candidate
5 - Clonage positionnel des gènes candidats
6 - Identifier la mutation qui s’est ségrégé avec la maladie
Qu’est-ce que le score LOD et à quel étape intervient-il dans les études de liaison?
LOD = Log Odds ratio
Probabilité d’obtenir les données sur les 2 loci sont liés / Probabilité d’obtenir les données si les 2 loci ne sont pas liés
LOD > 3 : liaison
LOD < -2 : pas de liaison
Étape 3 : Analyses des pedigrees
Vrai ou Faux : On utilisait les études de liaison avant l’arrivée du séquençage.
Vrai.
Quels sont les choix de séquençage (2) lors du clonage positionnel des gènes candidats?
1 - Séquençage de Sanger des gènes candidats
2 - Séquençage de nouvelle génération de toute la région
Dans les maladies mendéliennes, combien de gènes cause la mutation?
1 gène qui cause la mutation.
À quoi sert le séquençage de l’exome entier?
Sert à identifier les maladies congénitales.
Presque la majorité des maladies sont des maladies …
Complexes.
Que peut-on dire du modèle multifactoriel à seuil?
- Susceptibilité à la maladie est le résultat de plusieurs facteurs génétiques et environnementaux.
- Susceptibilité à la maladie est distribuée normalement dans la population humaine.
- Dès que la susceptibilité dépasse un certain seuil chez un individu, la maladie apparaît.
Vrai ou Faux : On ne peut pas faire d’études de liaison dans les maladies complexes/multifactorielles. Pourquoi?
Vrai, car on ne peut pas voir le mode de transmission avec le pedigree.
Quels sont les différents moyens (3) de mise en évidence d’une composante génétique dans les maladies complexes?
1 - Association avec des anomalies chromosomiques et/ou des syndromes génétiques
2 - Distribution familiale
3 - Différences ethniques et raciales dans les taux d’incidence de la maladie
Quels sont les 2 types d’études pour la mise en évidence d’une composante génétique en général?
1 - Études des jumeaux
2 - Études des enfants adoptés
Qu’est-ce que les études des jumeaux?
Comparer le taux de concordance (à quel point les 2 ont la maladie?) d’une maladie chez les jumeaux monozygotes (partage 100%) ou dizygotes (partage 50%).
MZ > DZ : Influences génétiques
MZ = DZ : Influences environnementales partagées
Qu’est-ce que l’héritabilité?
- Proportion de la variance d’un trait attribuable à la ségrégation d’un ou de plusieurs gènes.
- Peut dépendre d’un ou de plusieurs locus.
Qu’est-ce que les études des enfants adoptés?
Composante génétique est séparée de la composante environnementale familiale postnatale.
Vrai ou Faux : Les études des enfants adoptés sont des études fréquentes.
Faux, études très rares en raison qu’on a pas beaucoup de cas.
L’hétérogénéité génétique est très importante dans …
Les maladies complexes.
Qu’est-ce que les maladies communes - Variants communs?
Les variants génétiques communs (> 1 %) à faible pénétrance représentent les facteurs de risque majeurs des maladies complexes communes.
Qu’est-ce que les maladies communes - Variants communs?
Les variants génétiques communs (> 1 %) à faible pénétrance représentent les facteurs de risque majeurs des maladies complexes communes.
Qu’est-ce que les maladies communes - Variants rares?
Des variants génétiques rares (< 1 %) à haute pénétrance représentent les facteurs de risque majeurs des maladies complexes communes.
La pénétrance est la …
Proportion des individus possédant un génotype donné qui exprime le phénotype correspondant.
Quels sont les 2 types de variants rares dans les maladies communes?
1 - Variants transmis
2 - Variants de Novo
Quels sont les 2 modèles/hypothèses qui coexistent dans l’étiologie des maladies mentales?
1 - Maladies communes - Variants communs
2 - Maladies communes - Variants rares
Les variants de Novo sont des …
Variants spontanés non transmis par les parents.
Vrai ou Faux : Les variants de Novo représentent la forme la plus extrême des variants génétiques rares.
Vrai.
Ils sont les plus délétères des variants hérités comme ils sont soumis à une sélection moins stricte.
Qu’est-ce qui présente un mécanisme par lequel les maladies létales qui affectent la reproduction restent fréquentes dans la population?
Les variants de Novo.
Les variants de Novo sont des candidats forts chez quel type de maladie?
Maladies sporadiques qui diminuent la capacité de reproduction et qui impliquent un grand degré de sélection contre le phénotype.
Quels sont les cohortes (3) utilisées dans les études génétiques des maladies complexes?
1 - Études familiales classiques
2 - Études familiales de type « trios »
3 - Études populationnelles
Classe-moi les différentes classes de variants en fonction de leur fréquence avec leur implication dans les analyses.
- Variant très commun : études d’association avec la pop
- Variant commun : études d’association avec la pop
- Variant rare : co-ségrégation dans les familles
- Variant privé : co-ségrégation dans les familles
Qu’est-ce que les études d’association?
On cherche un allèle qui est associé à la maladie mais on regarde la population.
Que fait-on dans les études d’association allélique?
- Recherche d’une association allélique entre un marqueur génétique polymorphique (SNP) et un trait -> on cherche un allèle très proche de la mutation qui ne sera pas séparé par les recombinaisons.
- On cherche un haplotype qui est partagé par tous les atteints donc on utilise un SNP.
Une association allélique est une …
Association entre 2 caractères dans une population lorsque ces caractères sont plus souvent trouvés ensemble que ne le voudrait le hasard.
Quelles sont les 2 significations possibles d’une association allélique positive?
1 - Allèle A1 (associé) constitue directement un facteur causal pour la maladie
2 - Allèle A1 ne joue en lui-même aucun rôle causal, mais se trouve en déséquilibre de liaison avec un allèle causal B1
Dans les études d’association allélique, qu’est-ce que l’allèle A1?
Allèle associé à une maladie s’il est présent plus fréquemment parmi les malades non apparentés qui parmi les témoins dans une population panmictique.
Un déséquilibre de liaison est …
2 allèles correspondant à 2 locus distincts d’un même chromosome sont plus fréquemment associés en cis dans une population que ne le voudrait le hasard.
Que suppose le déséquilibre de liaison?
À la fois la liaison génétique et l’association allélique qui est favorisée par la proximité physique des locus et le caractère récent de la mutation ayant produit l’un des 2 allèles.
Quelles sont les limites des études d’association allélique?
1 - Masse énorme de tests : grande qté de faux positifs + faux négatifs
2 - Effet de stratification
Qu’est-ce que l’effet de stratification?
Présence d’une différence importante entre les fréquences alléliques de 2 sous-populations du même échantillon majoritairement dû à la généalogie des individus.
Où se trouve majoritairement les SNPs associés à des maladies?
- Introniques
- Régions intergéniques
Quelles sont les différentes conclusions des GWAS (Études d’association pangénomique)?
1 - Corrélations statistiques entre variants & maladies : variants n’ont aucune pertinence biologiques établie pour une maladie ou unité clinique pour le pronostic ou le traitement
2 - Majorité des variants dans plusieurs gènes n’expliquent pas plus de 5% de l’héritabilité d’une maladie
3 - Rapport des cotes OR < 1.5 : expliqué par un effet de stratification sans aucune association à la maladie
Quelles sont les différentes étapes de la capture de l’exome par une librairie d’oligonucléotides?
1 - Fragmentation de l’ADN
2 - Hybridation des fragments d’ADN à des oligonucléotides de RNA
3 - Les hybrides DNA-mRNA capturés par des billes recouvertes de streptavidine
4 - Amplification des fragments capturés
5 - Séquençage de nouvelle génération
Qu’est-ce que le séquençage de l’exome entier?
On fragmente l’ADN et on le séquence.
Quels sont les avantages et les limites du séquençage du génome entier?
Avantages : On peut identifier toutes sortes de mutations, les variants structurels, etc.
Limites :
- Coût
- Interprétation des données (analyses bioinformatiques, essais de validation, ENCODE)
- Stockage des données
Quelle est l’utilité du ENCODE?
Identifier tous les éléments fonctionnels de la séquence du gnome humain.
Quelles sont les 3 approches pour faire l’identification des variants pathogéniques dans les maladies complexes par le séquençage de l’exome entier?
1 - Approche basée sur les trios : variants de Novo
2 - Approche basée sur les familles
3 - Approche basée sur les cas extrêmes d’un phénotype dans la population
Les variants de Novo sont la cause de plusieurs maladies du développement. Quelles sont-elles?
Parmi ces maladies, lesquelles ont des traits complexes avec une grande hétérogénéité génétique et phénotypique?
- Syndrome de malformation (ex : syndrome du Schinzel-Giedion)
- Déficience intellectuelle
- Autisme
- Schizophrénie
- Malformations congénitales cardiaques
Toutes sauf syndromes de malformation.
Une fraction importante des cas de maladies psychiatriques serait causée par des …
Mutations de Novo touchant un seul gène.
Comment peuvent être identifiées les mutations de Novo?
Par le séquençage des exomes de trios parents-enfant.
Quel est le défi des variants de Novo dans les maladies psychiatriques?
Distinguer les mutations bénignes des mutations pathogéniques.
Quels sont les facteurs que l’on doit prendre en compte pour distinguer les mutations bénignes des mutations pathogéniques?
1 - Impact de la mutation sur la structure et l’activité de la protéine
2 - Fréquence des mutations dans la population cible versus la population contrôle
3 - Fonction du gène touché
L’approche basée sur des familles pour l’identification des variants pathogéniques par le séquençage de l’exome entier s’applique à quels types de maladies?
- Maladies mendéliennes
- Maladies complexes
Quel est le 2e niveau de compactage de l’ADN?
Lorsque les nucléosomes et l’ADN sont enroulés dans une fibre de chromatine.
Quel est le niveau de condensation le plus élevé?
Atteint au sein du chromosome métaphasique. On arrive à un chromosome que l’on peut voir au microscope.
Qu’est-ce que l’hétérochromatine? Où est-elle située?
- Une structure qui ne change pas d’état de condensation au cours du cycle cellulaire.
- L’hétérochromatine est localisée principalement en périphérie du noyau et du nucléole.
Où se trouve l’euchromatine?
Répartie à l’intérieur du nucléoplasme.
À quel moment l’euchromatine apparaît décondensée?
Pendant l’interphase.
Que comprend l’ARN pré-messager?
Exons et introns.
Que se passe-t-il dans la 1ère étape de la transcription?
- Les introns et les exons sont transcrits.
- Après il y a l’épissage des introns réalisé par le spliceosome.
- Les exons sont les segments qui sont conservés dans l’ARNm final.
Pourquoi l’épissage alternatif est très important dans le développement?
- Permet d’expliquer comment on a commencé avec 25 000 gènes et maintenant, qu’on est rendus à 15 000 gènes.
- À peu près, 70% des gènes ont des différents isoformes (variants d’épissage) dépendant du stade de développement et du type cellulaire.
Quel organe a la plus grande quantité de variants d’épissage?
Le cerveau.
Vrai ou Faux : Il y a plusieurs maladies qui impliquent des variants d’épissage.
Vrai, c’est le cas de l’Alzheimer et du Parkinson.
Qu’est-ce qu’une mutation codante silencieuse?
- Mutationponctuellequi ne modifie pas le phénotype de l’individu qui la porte.
- Cette mutation peut être localisée dans une région non codante (par exemple, introns ou régions intergéniques) ou dans un exon.
- Dans un exon, la mutation d’unnucléotided’uncodonn’entraînera pas la substitution d’unacide aminé.
Qu’est-ce qu’une mutation codante faux-sens?
- Cette mutation ponctuelle se traduit par le remplacement d’un nucléotide par un autre.
- Dans certains cas, cette modification entraîne une modification de l’acide aminécodé, laquelle peut avoir ou non une répercussion sur la fonction de la protéine produite par le gène, dans le cas d’un gène codant, ou sur l’affinité pour un facteur de transcription, dans le cas d’une zone promotrice de l’ADN.
Qu’est-ce qu’une mutation codante non-sens?
- Mutationponctuelledans laquelle unnucléotided’uncodonest changé, induisant le remplacement d’un codon codant pour un acide aminé par uncodon-stop.
- Laprotéine résultante, tronquée et donc incomplète (car latraductionse termine prématurément), est généralement non-fonctionnelle.
Qu’est-ce qu’une mutation germinale?
- Mutation qui porte sur l’ADN des cellules souches d’un gamète.
- Dans ce cas, l’embryon sera porteur de la mutation alors qu’aucun de ses parents ne la possédant dans son patrimoine génétique.
Qu’est-ce qu’une mutation somatique?
Affecte un gène d’une cellule somatique disparaît avec l’individu porteur.
Qu’est-ce qu’une anomalie chromosomique en mosaïque?
Si certaines cellules du tissu examiné portent l’anomalie alors que d’autres sont normales (notion de clone).
En quoi consiste une étude d’association du génome entier?
- Une méthode qui implique la recherche rapide de marqueurs sur l’ensemble de l’ADN ou du génome de nombreuses personnes afin de découvrir les variations génétiques associées à une maladie donnée.
- Une fois les associations génétiques identifiées, les chercheurs peuvent utiliser les informations pour développer de meilleures stratégies de traitement et de prévention de maladies complexes telles que l’asthme, le cancer ou le diabète.
Quels sont les issus possibles (4) après un séquençage de l’exome entier?
1 - Identification d’une ou plusieurs modifications génétiques qui pourraient expliquer la maladie.
2 - Identification d’une ou plusieurs modifications génétiques mais l’impact de celles-ci n’est pas complètement établie.
3 - Aucune modification pouvant expliquer la maladie n’est décelée.
4 - Lorsque tous les gènes sont testés, possibilité que des modifications génétiques qui ne sont pas en lien avec la maladie soient découvertes par hasard.
