Cours 4 Génétique Flashcards
Quelle est la différence entre la génétique et la génétique médicale?
La génétique est la science de l’hérédité. Elle étudie la transmission
des caractères normaux et pathologiques d’une génération à l’autre.
Si l’étude de la génétique inclut les aspects pathologiques de
l’hérédité, on l’appelle génétique médicale.
Quelles sont les deux grandes sortes de pathologies héréditaires?
Les mutations géniques (identifiées par biochimie/biologie moléculaire)
Les anomalies morphologiques (identifiées par cytogénétique)
Qui a écrit les 3 fondamentales de la génétique?
Mendel
De quand date le projet du génome humain?
Les années 2000
Qu’est-ce qu’un SNP?
Single Nucleotide Plomorphism, changement d’une seule base dans la séquence d’ADN
Le génome humain comporte combien de gènes? Ça représente quel pourcentage de l’ADN?
20 000 a 25 000, ce qui représente 2% de notre ADN
Definition de gène
un segment d’ADN contenant une
information particulière
Définition génotype
ensemble des gènes d’un individu (génome)
Définition phénotype?
ensemble des caractéristiques observables chez un
individu
Vrai ou faux
Un gène n’égale pas nécessairement un caractère phénotypique.
Vrai
Entre un gène et son expression dans un caractère donné, il existe généralement de nombreuses étapes de développement, sans compter les interactions éventuelles de ce gène avec d’autres gènes et avec le milieu.
Définition locus
l’endroit occupé physiquement par une
fonction génique (un gène) sur un chromosome et son homologue
Définition allèle
l’une ou l’autre forme d’un gène occupant un locus défini sur une paire chromosomique déterminée
Qu’est-ce que la polyallélie?
Le fait qu’il peut y avoir plusieurs allèles pour une fonction génique dans une population.
Definition syndrome
une condition clinique dans laquelle on peut reconnaître un nombre important de modifications phénotypiques constantes chez plusieurs individus
Qu’est-ce que le pléiotropisme
Le fait qu’un même gène peut avoir plusieurs effets
Qu’est-ce que l’hétérogénéité génique?
Plusieurs gènes peuvent avoir le même effet
Définition de phénocopie
Des agents du milieu peuvent simuler les effets d’un gène
Definition Maladie congénitale
Maladie présente à la naissance
Definition Maladie héréditaire
Maladie transmise par les parents
Donnez un exemple de maladie héréditaire qui n’est pas congénitale
La Chorée de Huntington (n’apparaît que plus tard dans la vie)
Donnez un exemple de maladie congénitale qui n’est pas héréditaire
Le syndrome d’alcoolisation foetale
De quoi dépend les différences entre les individus?
En d’autres mots, qu’est-ce qui fait les différences entre les gens?
Certains facteurs dépendent seulement de la constitution génique (groupes sanguins), d’autre uniquement de l’environnement (brûlures), et certains facteurs dépendent des deux (cancers)
Qu’est-ce que l’euchromatine et l’hétérochromatine?
Euchromatine: moins condensée; contient les gènes transcrits
Hétérochromatine(hyper compact): tjrs condensée, contient les gènes non transcrits,
contient peu de gènes: télomères et centromères
Qu’est-ce qui permet de condenser ou décondenser la structure et exerce donc
un certain contrôle sur l’accessibilité des gènes au mécanisme de transcription?
Les complexes de remodelage
Qu’est-ce que l’épigénétique ?
La modification chimique des histones: acétylation et méthylation-
phosphorylation-ubiquitinylation
Est ce que l’acétylation augmente ou diminue l’accessibilité au gènes?
Elle l’augmente
Qu’est-ce que la méthylation?
ajout de groupements méthyles sur les histones, modifie la condensation
gènes plus ou moins accessibles
Dans quel sens se fait la réplication?
5’ a 3’
Qu’est-ce que l’épissage?
Le processus de maturation de l’ARNm qui enlève les introns pour ne laisser que les exons
Quel est le codon de départ de transcription?
AUG
Ou se fait la traduction des ARNm?
Dans les ribosomes
Comment une mutation ponctuelle (de quelques nucleotides) peut elle ne pas décaler le cadre de lecture de l’ADN?
Si elle est un multiple de trois
Comment appelle-t-on une délétion ou insertion de non multiples de 3 nucléotides?
Une mutation frameshift
Que peut-il arriver quand on déplace le cadre de lecture?
On peut créer un codon stop trop tôt-> troncation
Les Aa qui suivent la mutation ne seront plus les bons -> troncation
Quelles sont les trois sortes de conséquences d’une mutation génique?
-anomalie du développement
-anomalie biochimique: maladie métabolique /mitochondriale
-accumulation excessive de protéines anormales: maladies de surcharge/maladies métaboliques
Qu’est-ce qui détermine la sorte de maladie qui va être engendrée par une mutation génique?
La protéine touchée
Donnez un exemple de substitution d’un nucleotide par un autre qui cause une maladie
La drépanocytose, la beta-hémoglobine est modifiée ce qui donne une forme de faucille aux globules rouges
*respect du cadre de lecture
Comment une mutation peut-elle affecter la fonction d’une protéine?
-elle peut affecter directement la protéine
-elle peut affecter la localisation de la protéine
-elle peut affecter la dégradation de la protéine et donc sa durée de vie (accumulation)
-elle peut causer une anomalie de la conformation
Comment une mutation génique peut elle causer un dysfonctionnement tissulaire?
La mutation génique cause une malfonction de la cellule, et si les cellules d’un tissu ne fonctionnent pas, le tissu ne peut pas accomplir sa fonction .
Comment fonctionnent les malaides de surcharge et un exemple
La mutation affecte une enzyme qui dégrade une protéine. Si l’enzyme ne peut plus dégrader la protéine, celle-ci s’accumule dans la cellule et surcharge le cytoplasme ou d’autres structures cellulaires, ce qui déplace parfois le noyau vers la périphérie. Il y a alors perte de fonction de la cellule.
Ex: maladie de gaucher; l’enzyme affectée est la glucocérébrosidase
Ex 2: déficit en a1-antitrypsine, enzyme qui dégrade les protéases (qui dégradent la membrane pulmonaire) il y a donc accumulation dans le reticulum endoplasmique (noyau reste central)
Définitions homozygote, hétérozygote, hémizygote
-homozygote pour un gène donné s’il
est porteur du même allèle à l’état double
-hétérozygote s’il est porteur de deux allèles différents
-hémizygote pour un gène donné s’il
est porteur d’un seul exemplaire de la paire d’allèles.
Donner un exemple de codominance
Les groupes sanguins
Peut-il y avoir des porteurs sains dans une maladie autosomale dominante?
Non, seulement dans les maladies récessives peuvent avoir les porteurs sains
Vrai ou faux
Une maladie récessive se présente toujours dans chaque génération d’un pédigrée.
Faux, c’est le cas des maladies dominantes
Comment se transmet l’albinisme et le nanisme?
nanisme: dominant
Albinisme: récessif
*la plupart des cas de nanisme sont sporadiques (nouvelle mutation); les parents n’étaient pas affectés
Qu’est-ce qui différencie une maladie autosomale dominante d’une maladie dominante liée à l’X?
Les hommes transmettent l’affection à toutes leures filles
Qu’est-ce qui permet d’identifier une maladie liée au Y?
Aucune fille n’est affectée
Peut-il y avoir de la dominance ou récessivité dans une maladie liée à l’Y?
Non, la mutation s’exprime toujours
Qu’arrive-t-il quand un gène est soumis à empreinte parentale?
Un seul des deux allèles parentaux est exprimé
Comment une maladie peut-elle se développer lorsqu’il y an expression mono-allélique? (Empreinte)
– Soit de la perte d’expression de l’allèle actif
– De l’expression anormale de l’allèle normalement
silencieux (“relaxation d’empreinte”). Exemple du
syndrome de Beckwith-Wiedemann
Comment fonctionne l’empreinte parentale?
- Une cinquantaine de gènes soumis à empreinte (phénomène épigénétique: faisant intervenir méthylation
de l’ADN et ou acétylation/désacétylation des histones à proximité des gènes) - En fonction de son origine paternelle ou maternelle, le gène s’exprime (différent de la notion autosomique dominant et récessif); agit comme si haploïde
- Présence dans les régions flanquantes de ce type de gène d’une boîte d’empreinte qui régule l’expression du
gène.
Donnez un exemple de d’anomalie monogénique qui a accordée un avantage sélectif aux individus.
L’anémie falciforme/hémoglobine S, le génotype hétérozygote offre une protection contre la malaria sans causer une anémie mortelle
Qu’est-ce qu’une anomalie chromosomique?
Une anomalie chromosomique implique un grand nombre de gènes et produit plusieurs malformations ou malfonctionnements
Définition cytogénétique
partie de la génétique qui s’occupe de l’hérédité au niveau cellulaire et plus particulièrement au niveau des chromosomes
Chromatine
ADN+ histones
Quelle forme d’ADN donne accès aux gènes? Hétérochromatine ou euchromatine
Euchromatine
Qu’est-ce qu’un chromosome métacentrique, submétacentrique et acrocentrique?
Méta: centromère au milieu
Subméta: centromère légèrement décalé du centre
Acro: centromère très décalé
Définition constitution chromosomique
composition en chromosomes des cellules d’un individu. Celle-ci s’exprime par la formule chromosomique (46XX ou 46XY pour les hommes et femmes normaux)
Ou indique-t-on une anomalie chromosomique dans la formule chromosomique?
À la fin
Nomenclature des bandes/gènes?
no du chromosome, petit/grand bras, localisation internationale
p = petit bras chromosomique
q = grand bras chromosomique
Definition Aneuploïdie
porte sur une seule paire de
chromosomes homologues dont le nombre est
augmenté ou diminué (anomalie de nombre). Il peut y avoir:
– une monosomie (un seul chromosome au lieu de
deux, ex.: 45,X) ou
– une trisomie (trois chromosomes au lieu d’une paire,
ex.: 47,XY,+21).
* Sauf pour le chromosome X, les monosomies
d’un chromosome complet ne sont pas
compatibles avec la vie.
Qu’est-ce qu’une translocation?
Quand des segments s’échangent entre deux chromosomes, il peut y avoir perte ou pas de matériel génétique
Qu’est-ce qu’une délétion?
La perte d’une section d’un chromosome et donc de plr gènes
Qu’est-ce qu’une inversion?
Quand une séquence s’inverse au sein d’un chromosome
Elle peut être paracentrique (ne touche pas au centre) ou
Péricentrique (inverse le centre)
Comment sont classés les chromosomes dans un caryotype?
par ordre de grandeur (les plus
grandes d’abord), selon la position des centromères (index centromérique) et selon leur forme
Que veut dire 46XX,t(11;22)?
Transocation chez une fille: 46 chromosomes avec deux X et
une translocation entre chromosomes 11 et 22
Quelles sont les trois grandes catégories de cellules en division?
En division spontanée et fréquente
En division spontanée mais moins fréquentes
Des cellules qui se ne divisent pas dans l’organisme
Ex de cellules en division spontanée et fréquente
cellules de la moelle osseuse, les cellules tumorales (les
hémopathies, certaines tumeurs solides)
Ex de cellules en division spontanée mais moins fréquente
cellules fibroblastiques (peau); les cellules
embryonnaires et les cellules tumorales (les tumeurs solides)
Ex de cellules qui ne s divisent pas
Lymphocytes sanguins
Quelles sont les (3) limites du caryotype?
- Résolution: 5 (millions de paire de bases)
Mb - Caractérisation des anomalies est difficile: les bandes de différents chromosomes peuvent se ressembler.
- Nécessité d’obtenir des mitoses.
Quels sont les trois types de cytogénétique moléculaire?
FISH, CGH, SNParray
À quoi sert la cytogénétique moléculaire?
Elle permet de détecter les anomalies chromosomiques de nombre ou de structure dans les cas où l’index
mitotique des cellules à étudier est trop faible (par exemple dans les cellules amniotiques) ou lorsque les anomalies elles-mêmes sont infra microscopiques.
Comment fonctionne l’Hybridation in situ fluorescente ou FISH
- Repose sur les propriétés de dénaturation
et renaturation de la molécule d’ADN. - Sonde moléculaire (ou petite séquence
d’ADN) marquée, qui s’hybride sur la
séquence du génome correspondant
(séquence complémentaire) soit sur
chromosomes d’une mitose (métaphase)
ou sur noyaux interphasiques. Lecture et
visualisation au microscope à
fluorescence de la sonde
À quoi se lient les sondes marquées avec un fluorochrome dans un FISH?
– Spécifique de loci : pour identifier une région très précise du
génome, utile pour rechercher remaniements impliquant une
région précise: translocations microdélétions, inversions…
– Peinture: constituée d’un ensemble de petites sondes qui couvrent tout le génome, utile pour les translocations
– Break-apart ou sonde de dysjonction; utile pour les translocations
– Centromérique: s’hybride au niveau des centromères; utile pour dénombrer des chromosomes
À quoi pourrait servir un FISH qui comporte des sondes spécifiques des chromosomes 13, 18, 21, X et Y
Permet de détecter les aneuploïdies
Quelles sont les limites de la méthode FISH?
- Sondes spécifiques –break apart: étude
ciblée - Peintures: résolution de 1.5Mb pour
détecter des translocations télomériques.
Si insertion, ne peuvent déterminer quelle
est la région chromosomique impliquée.
À quoi sert le CGH (hybridation génomique comparative sur métaphase)
- Étude du contenu global de l’ADN
- comparaison du nombre de molécules
d’ADN (nbre de copie-CNV) d’un patient
par rapport à un témoin avec
établissement d’un ratio ou rapport entre
les deux. - Le ratio d’intensité a une valeur théorique
de 1 si nombre identique de molécules - Valeur de 0.5 si délétion(perte) ou de 1.5
si gain (trisomie)
Quelles sont les limites du CGH
- Mutations géniques
- Ne détecte pas les anomalies équilibrées
comme les translocations ou inversions
équilibrées. - Ne détecte pas les anomalies
déséquilibrées présentes dans moins de
10-20% des cellules (exemple: mosaïque
faible).
Quand faire de la
cytogénétique?
-si c’est conseillé (conseil génétique)
-retards mentaux familiaux
-problèmes d’avortement répétés
-problèmes d’infertilité
À quoi sert l’analyse chromosomique dans les cancers?
- la confirmation du diagnostic,
- la classification du type de la tumeur,
- le pronostic,
- l’orientation de la thérapie
Qu’est ce que un FISH amène de plus à un caryotype?
Permet de détecter:
Anomalies constitutionnelles
Translocations en oncologie
Caractérisation des anomalies détectées par le caryotype
Détection de translocation télomériques (quand seulement les bandes sont insuffisantes)
Quelles sont les particularités du FISH interphasique?
- Pas besoin de culture cellulaire, signaux mis en
évidence sur les noyaux. - Diagnostic des trisomies 13, 18 et 21 sur
amniocytes des ponctions de liquide
amniotiques - Translocations en oncologie sur empreintes et/ou sur coupes tissulaires
Quels sont les symptômes de la trisomie 21?
- Fentes palpébrales obliques en
haut et en dehors (mongoloïdes). - Grosse langue.
- Pli palmaire médian unique.
- Hypotonie générale (diminution de
tonus musculaire). - Retard de développement physique et mental.
- Malformations cardiaques
fréquentes.
Qu’est-ce que le syndrome de Turner?
Monosomie X
Phénotype féminin infertile
* Quotient intellectuel normal ou
légèrement abaissé.
* Taille plus petite que la moyenne.
* Faible développement des
caractères sexuels secondaires
Qu’est-ce que le syndrome de Klinefelter?
Trisomie XXY
Phénotype masculin
* Développement au dessous de la moyenne des caractères sexuels secondaires (barbe,
musculature, etc).
* Gynécomastie (variable) .
* Hypogonadisme plus ou moins marqué,
testicules toujours petits et absence de
lignée germinaleinfertilité.
* Chez les personnes présentant une formule en mosaïque incluant la formule normale, il peut y avoir une prolifération germinale discrète.
