Cours 3 Flashcards
Quand parle-t-on de variant?
Lorsqu’on compare une séquence au génome de référence et qu’on observe une différence
-> on peut avoir différents types de variants à une position donnée
Combien de variants ont été détectés dans le monde? (répertoriés dans des bases de données)
> 240 millions
-> les technologies actuelles nous permettent surtout de détecter les variants de type SNB
Pour un génome d’un individu, combien y a-t-il de variants par rapport à la référence?
> 5 millions
Qu’est-ce qui est vraiment/concrètement important concernant les variants génétiques?
(3 classes)
Leur SIGNIFICATION CLINIQUE
Le variant peut-être:
-
Bénin
-> sans effet notable pour notre santé
-> Peu d’intérêt clinique
-> Explique nos différence -
Incertain (Vus)
-> Pas d’évidence concernant la présence d’effet pathogène ou pas -
Pathogène
-> Causent/prédisposent à des maladies
OU
-> Participent au développement de maladies
-> Peuvent différer selon les ethnicités
Quels sont les symptômes cliniques les plus fréquents de maladies génétiques?
(dans l’ordre du plus au moins) (5+ 9)
En suisse romande: ~450 patients dont 70% enfants
Symptômes:
- Neuro-developemental
- Neuro-dégénération
- Maladies rénales
- Maladies cardiaques
- Troubles affectant les tissus connectifs, neuro-musculaire, la vision, l’audition, mitochondrie, le système immunitaire, métabolique (=champ d’action possible), les poumons, la peau…
Répartition des différents diagnostiques concernant les maladies génétiques (3):
Quelle corrélation observe-t-on?
- Diagnostique génétique positif confirmé (13%)
-> % varie selon le type de maladies - Diagnostique génétique à signification incertaine soumis à futures réévaluations (48%)
- Sans diagnostique génétique (39%)
-> Corrélation entre possibilité de diagnostique et compréhension des maladies
3 facteurs permettant d’identifier les variants pathogènes pour chaque patient: (+ contexte)
Dans le contexte de leur histoire familiale et de ce qui est connu sur leur maladie:
- La fréquence allélique (dans la population)
-> maladies rares ou communes - De novo ou hérité (dans la famille)
-
Impact fonctionnel du variant (dépend du type de variant)
-> Localisation exons/introns…
Qu’est-ce qu’un variant De novo? (5 + exemple)
- Définition
- Impact sur le porteur et sa descendance
- Apparaît quand?
- Combien de variants de novo par individu
- 1 chance sur combien qu’un nucléotide soit muté au hasard et à une position donnée dans le génome?
- Variant non hérité (absent du génome des parents), survenu au niveau des gamètes (=phénomène rare et spontané)
- Porteur ne développe pas la maladie (gamète = origine de la maladie) mais la transmet à sa descendance
- Apparait lors d’une mitose durant la gamétogenèse
- ~70-100 variants de novo/individu
- 1 chance sur 100 million qu’un nucléotide soit muté au hasard et à une position donnée dans le génome (= SNV)
Ex: variation non réparée post zygotique -> détectés entre 2 jumeaux monozygotes
Qualificatifs (4) des variants en fonction de leur fréquence:
Dans une populations donnée:
- Variant commun (>5%)
-> sont les plus nombreux de tous les variants du génome - Variant faible fréquence (<5%)
- Variant rare (<0,5-1%)
- Varaint très rare (<0,1%) MAF
Que signifie le terme polymorphisme
Terme utilisé pour parler d’un variant commun
Qu’est-ce que le variant SNP?
Variant SNV polymorphique = très commun
-> a une fréquence allélique >5%
-> peut prendre différente formes (variations de bases)
Dans un cadre monogénique, comment sont les chances qu’une maladie ultra-rare ait un variant causatif de fréquence allélique <1%?
Très grandes chances
- D’où proviennent la plupart des variant SNV de novo retrouvé chez les enfants? (chiffre)
- Qu’est-ce qui influence le nombre de ces variants?
- Pourquoi?
- ¾ des variants SNV de novo retrouvés chez les enfants proviennent des gamètes du père
- L’ âge du père lors de la conception
- Parce que la fréquence d’apparition d’un variant de novo est corrélée au nombre de MITOSES durant la gamétogénèse
(≠ anomalie chromosomique lors de la méiose chez la mère)
-> Gamétogenèse différente chez l’homme et la femme
Différences de gamétogenèse entre homme et femme? (+ raison de l’apparition de variants de novo par le père)
-
Ovogenèse (femme):
1-Cellules germinales: 22 mitoses avant la puberté
2-1 ovule produit chaque mois (division cellulaire arrêtée) -
Spermatogenèse (homme):
1-Cellules germinales: 30 mitoses avant la puberté
2-Divisions cellulaires constantes (production de spermatozoïdes en continu)
=> Beaucoup plus de mitoses chez l’homme favorise l’apparition de variants dans le génome -> plus l’âge augment et plus le spermatozoïde subi un nombre élevé de mitoses
3 possibilité d’impacts fonctionnels (localisation) de vraiants de type SNV/Indels/Inversions (<50pb):
- Variants localisés dans des séquences codantes
- Altérations de l’épissage
- Variants localisés dans des séquences non-codantes
- Pourquoi dit-on que le code génétique est redondant?
- Quelles sont conséquences (3 possibilités) de cette redondance?
- Plusieurs codons codent pour un a.a. (64 codons, 20 a.a.)
- Conséquence:
— Variants en 3ème position du codon: changent très rarement le type d’a.a.
-> grande flexibilité
— Variants en 2ème position du codon: changent le type d’a.a.
— Variants en 1ère position du codon: changent parfois le type d’a.a.
2 types de variants SNV et leur impact sur les a.a.:
-
Synonymes: aucun impact car l’a.a. est inchangé
= silencieux/neutre -> BÉNINS -
Non-synonymes: résultent en un changement d’a.a.
= faux-sens (mauvais sens)
= non-sens (codon stop)
2 cas de variants SNV faux-sens: (+ex)
Conservative: codon spécifie un a.a. biochimiquement équivalent (même groupe = même propriétés biochimiques)
-> ex: Lys-> Arg
Non conservative: codon spécifie un a.a. biochimiquement différent
-> ex: Lys-> Thr
Codon de l’a.a. Méthionine (start):
AUG
À quoi conduit généralement un variant SNV non-sens?
Engendrent une protéine tronquée à cause d’une interruption prématurée de la traduction, le plus souvent rendant la protéine non-fonctionnelle
Qu’est-il important de connaître pour savoir l’impact des indels et inversions sur les a.a.?
(+ ex)
La longueur de séquence manquante/ajoutée/inversée -> permet de savoir si le cadre de lecture change (multiples de 3)
Ex: insertion conduisant à un décalage du cadre de lecture (+1), changement de la composition en acide-aminé et introduction d’un codon stop prématuré = impact DÉLÉTÈRE:
Quels impacts (2) sur la protéine peut-on prédire en cas d’insertion d’un codon TCC?
- Cadre de lecture inchangé
- Composition en a.a. de la prot change
- Quels sont les 3 sites de l’intron importants pour l’épissage?
- Qu’est-ce qui importe beaucoup en génétique?
- -> Site donneur (GT — G)
-> Point de branchement (A)
-> Site accepteur (AG) - La compostions des sites donneur et accepteur et les variants présents au niveaux de ces sites peuvent altérer l’épissage lors de la transcription
L’épissage consiste en (4 étapes):
- Initié par la reconnaissance du point de branchement (BP) dans un intron
- Identification et ligature du site d’épissage 5′ (5′ss = site donneur)
- Identification du site d’épissage 3′ (3′ss = site accepteur)
- Élimination de l’intron intermédiaire sous la forme d’un LARIAT CIRCULAIRE
Quelles sont les bases dans les sites donneurs et accepteur qui sont importantes dans le cas de maladies génétiques causées par un défaut d’épissage?
Dans le génome: (+%)
- Qu’est-ce qu’une séquence codante?
- Qu’est-ce qu’une séquence non-codante?
- Séquence qui code pour une protéine = exons (gène)
-> 1,5% du génome est codant - Séquence qui ne code pas pour une protéine = intron (font partie du gène codant)/ séquence intergénique
-> 98,5% du génome est non-codant
Que contiennent les 98,5% non-codant de notre génome? (4)
V/F: Modifications par un Variant SNV dans une séquence intergénique où des éléments régulateurs de transcription peuvent se lier, ont un impact différent selon le type cellulaire
Donner exemple de l’impact d’un SNV sur le taux de transcription dans plusieurs types de cellules:
VRAI = explication de la présence d’une maladie dans un organe spécifique
—> 1 mutation identique dans tout le génome entraine des modifications différentes selon le type de cellule, et à différents moments du développement
- Suivant le type de cellule, les facteurs de transcription peuvent se lier différemment aux motifs des séquences non-codantes (liaisons sur un motif ou combinaison de motifs)
= régulation du gène est différente selon le type de cellule -
Variant SNV au niveau de la séquence d’un motif
= impact sur la liaison aux facteurs de transcription dans plusieurs types de cellules
Comment s’appelle la région codante du génome?
Éxome (= comporte les exons)
- Combien de variants de type SNV dans l’éxome?
- Indels?
- 20 000-25 000 SNV
- ~500 indels
Compléter:
- Qu’entraîne un variant perte de fonction (LoF)?
- Qu’entraîne un variant gain de fonction (GoF)?
- LoF: Absence (de la protéine) ou fonction réduite (altération) de la protéine
-
GoF: Fonctionnement anormal de la protéine
(nouveau phénotype, fonctionnelle dans les mauvais tissus, fonctionnelle au mauvais moment)
Donner 7 fonctions des protéines que peuvent altérer des variants:
- Stabilité de structure (de la protéine)
- Activité catalytique (enzymes)
- Interactions
- Quantité de la protéine (transcription)
- Aggrégation (prot ne sont plus fonctionnelles)
- Modification
- Localisation cellulaire
- Que sont les CNVs?
- Qu’est-ce qui importe dans ces variants pour prédire leur impact?
- = Variants structuraux (>50pb)
= Perte ou gain de copies -> variant qui modifient le nombre de copies de la séquence d’ADN - Le contenu génique des CNVs (pas vraiment leur taille!)
-> délétion ou duplication on des impact différents (tolérance du gène varie):
De quoi dépend l’impact des CNVs ?
(3 impacts + 3 positionnements du CNV par rapport au gène)
Impact dépend du contexte:
- Contenu du gène
- Localisation du CNV en fonction du gène (différentes postions du CNV par rapport au gène)
- Modification effectuée dans le génome (>50pb beaucoup d’altérations de la séquence génomique)
- Que dire des CNVs? (2)
- Quelle conséquence induisent-ils? (3)
3 Exs
- Variants Rares et Récurrents (duplications segmentaires de grandes taille…)
- Maladies syndromiques:
-> Maladies rares (>100) (souvent liées au développement)
-> Symptômes cliniques hétérogènes = diagnostique difficile
-> Problématique de la pénétrance incomplète pour certains syndromes (maladie pas toujours développée)
Ex: rétinoblastome, DiGeorge, Williams…
Impact des anomalies numériques de chromosomes (2):
(+ 4 cas de figure)
- Syndromes
- Fausses couches
4 cas de figure:
- Monosomie complète d’un autosome -> fausses couches car létale in utéro
- Monosomie du Y -> fausses couches car létale in utéro
- Monosomie du X -> ex. Syndrome de Turner
- Les Trisomies 21, 13 et 18 sont les seules trisomies humaines pas létales in utéro (peu de gènes sur les chromosomes)
(trisomies létales in utéro contiennent beaucoup de gènes sur les chromosomes)
- Prévalence de la trisomie 21:
- Symptômes cliniques (7)
- Cause
- 1/800
- Symptômes cliniques complexe:
-> dimorphisme
-> atteintes neuro-développementale
-> cardiaque
-> auto-immune
-> respiratoire
-> musculosquelettale
-> alzheimer - Résulte majoritairement d’une non-disjonction à la méiose maternelle
-> Lien directe avec l’âge maternel (âge maternel augmente = risque augmente)
3 variables dans la trisomie 21:
-
« libre » : 3 chromosomes 21 distincts
≠ T21 translocation robertsonienne -
« complète »: 3 chromosomes 21 intacts
≠ T21 partielle -
« homogène » concerne toutes les cellules examinées
≠ T21 mosaïque
Quand et comment se forme la Trisomie 21 par translocation robsertonnienne?
Pendant la méiose (pachytène) => appareillement difficile car chromosome 14;21
-> 3 possibilités de ségrégations:
—Alterne (90%)
— Adjacentes
— 3:0
-> suivant le plan de ségrégation, 8 possibilités de gamètes différentes
Que dire de l’impact des translocation robsertonniennes?
- Sont équilibrées -> pas de conséquence phénotypique pour la personne porteuse
- Possible mauvaise ségrégation des chromatides lors de la gamétogénèse
➔ Conséquences possibles pour la descendance (ex. T21)
➔ Risque accrue de fausses-couches
Impact (3) des translocations réciproques équilibrées sur le sujet porteur: (+ex de la plus fréquente chez l’humain)
- Pas de conséquence pathologique pour le sujet porteur
- Peut éventuellement entraîner une diminution de la fécondité
- Peut induire l’apparition d’une anomalie déséquilibrée dans sa descendance (méiose)
-> t(11;22) = translocation réciproque la plus fréquente chez l’humain
