Cytogénétique Flashcards
Qu’est-ce qu’un caryotype ?
Classement des chromosomes selon un ordre établi par entente internationale, qui permet de :
- Analyser la structure des chromosomes
- Comparer les 2 homologues
Se quoi se base l’analyse des chromosomes dans un caryotype ?
- Taille des chromosomes ; ils sont classés du grand (1) au plus petit (22) avec la 23e paire qui constitue les gonosomes
- Forme des chromosomes
- Marquage particulier à chacun des chromosomes
Quelles sont les trois formes possibles des chromosomes ?
- Métacentrique : le centromère est au centre, donc les deux bras sont symétriques
- Submétacentrique : la position du centromère entraîne 2 bras asymétriques (le plus commun)
- Acrocentrique : le centromère est positionné à une extrémité, le bras court est donc très petit
Vrai ou faux ? La région 7q11.2 se trouve sur le bras court du chromosome 7
Faux, elle se trouve sur le bras long du chromosome 7
- P = petit, donc bras court
- q = bras long
Vrai ou faux ? Le marquage en bandes G est constant pour une paire de chromosome donnée
Vrai, permet de la distinguer d’une autre paire
Quelles cellules peuvent-être utilisées pour faire un caryotype ?
On a besoin de cellules en métaphase de la mitose, donc en division cellulaires :
- Fibroblastes de la peau/fascia, amniocytes (division constante)
- Cellules tumorales
- LT sanguins, à la suite d’une stimulation par la PHA
De quoi est composée la formule chromosomique d’une cellule donnée ?
- Nombre total de chromosome : normalement 46, peut être 45,47,…
- Gonosomes XX ou XY
- Indication de l’anomalie chromosomique s’il y en a une
- 46,XX (femme sans anomalie génétique)
- 47, XX, +13 (femme atteinte de trisomie 13)
Vrai ou faux ? La constitution chromosomique d’un individu peut être analysée via une seule cellule
Faux, on doit analyser au minimum 10 cellules différenciées pour déterminer la constitution chromosomique d’un individu
Distinguer une constitution chromosomique homogène VS hétérogène
- Constitution chromosomique homogène : toutes les cellules sont normales OU anormales, donc ont la même formule chromosomique (majorité des cas)
- Constitution chromosomique non-homogène : 2 types ou plus de cellules chez le même individu (mosaique si les types cellulaires proviennent d’un même zygote), due à des anomalies dans la ségrégation mitotique des chromosomes
Quelle est la différence entre une anomalie chromosomique et un variant chromosomique ?
- Anomalie chromosomique modifie l’euchromatine, entraîne un effet sur le phénotype (touche plusieurs gènes)
- Variant chromosomique ne touche que l’hétérochromatine et est donc sans effet sur le phénotype
Nommer les deux grands types d’anomalies chromosomiques
- Anomalie de nombre
- Anomalie de structure
Définir polyploidie
Addition d’un ou de plusieurs compléments haploides (n)
- Triploidie = 3n (69c)
- Tétraploidie = 4n (92c)
Définir aneuploidie
Anomalie chromosomique de nombre qui ne touche qu’une seule paire homologue, dont le nombre est augmenté ou diminué
- Trisomie
- Monosomie
Qu’est-ce qui peut causer la triploidie ?
- Cause la + fréquente : diandrie, donc deux fois le matériel génétique paternel (souvent par fécondation de l’ovule par 2 spermatozoides)
- Si on a 2 fois le matériel génétique maternel, il s’agit de digynie
Vrai ou faux ? Les monosomies des autosomes ne sont jamais viables
Vrai, seule la monosomie X (syndrome de Turner) est viable
Vrai ou faux ? Une non-dysjonction en mitose entraîne une aneuploidie homogène
Faux, pour qu’une aneuploidie soit homogène, doit se faire en méiose. Une non-dysjonction en mitose entraîne plutôt un mosaicisme tissulaire
Où peuvent se produire les erreurs de méiose qui produisent l’aneuploidie ?
- Non-dysjonction en méiose 1 donne deux chromosomes homologues dans le même gamète (le plus fréquent)
- Non-dysjonction en méiose 2 donne deux chromatides soeurs dans le même gamète (donc 2 chromosomes identiques, sauf recombinaisons)
Vrai ou faux ? La majorité des trisomies ont comme origine une erreur de méiose maternelle
Vrai
- Erreur le plus souvent en méiose 1 (sauf pour trisomie 18, où erreur en méiose 2 est plus fréquente)
- L’âge maternel est un facteur de risque
Nommer des facteurs de risque de trisomie à tout âge
- Absence de recombinaison
- Recombinaisons en positions télomériques
Facteurs de risque de non-dysjonction en méiose 1, le bivalent ségrégerait de façon plus ou moins indépendante
Pourquoi est-ce que les femmes plus âgées sont plus à risque d’avoir un enfant trisomique ?
Combinaisons de facteurs, dont le vieillissement du fuseau mitotique et les recombinaisons péricentromériques : erreur en méiose 2 qui interfèrerait avec la cohésion normale des chromatides soeurs.
Quelle est la formule chromosomique d’un(e) patient(e) atteint(e) du syndrome de Turner ?
45,X
- 55% des cas = homogène
- 20% des cas = mosaique (46,XX ou 46,XY)
- Dans 25% des cas homogènes ou mosaique, anomalie de structure d’un chromosome X (isochromosome Xq, délétion, etc)
Nommer les S&S du syndrome de Turner
- Courte taille proportionnée
- Insufissance ovarienne par dysgénésie gonadique (absence/non complétion de la puberté, aménorrhée primaire, infertilité)
- Cou palmé
- Thorax large et mammelons écartés
- Anomalie cardiaqe
- Oedème du dos des mains et des pieds en néonatal
- …
Quelle est la formule chromosomique d’un(e) patient(e) atteint(e) du syndrome de Klinefelter ?
47, XXY
Décrire le phénotype d’un patient atteint du syndrome de Klinefelter
- Phénotype masculin
- Intelligence normale, mais légéremment diminuée p/r à la fratrie
- Grande taille
- Hypogonadismes : infertilité, risque de gynécomastie, caractères sexuels secondaires peu développés
Décrire le phénotype d’un(e) patient(e) 47, XXX
- Phénotype féminin
- Grande taille
- Pas de malformations ou dysmorphies
- Fertilité normale (mais parfois insuffisance ovarienne)
- Intelligence normale, mais légèrement diminuée p/r à la fratrie
Décrire le phénotype d’un(e) patient(e) 47, XYY
- Phénotype masculin normal
- Fertilité normale
- Intelligence normal, mais légérement diminuée p/r à la fratrie
Décrire les S&S du syndrome de Down (trisomie 21)
- Retard mental léger à modéré
- Bon tempéremment
- Hypotonie
- Traits physiques caractéristiques (visage rond, occiput plat, protrusion de la langue,…)
- Malformations cardiaques dans 40% des cas
- Malformations GI dans 12% des cas
- Risque de leucémie (1%)
Décrire les S&S du syndrome de Patau (trisomie 13)
- Retard mental sévère
- Fente labio-palatine
- Polydactylie
- Holoprosencéphalie
- Malformations cardiaques, rénales et autres
Anomalies le plus souvent létales, avec une survie médiane de 7 jours
Décrire les S&S du syndrome d’Edward (trisomie 18)
- Retard mental sévère
- Retard de croissance
- Mains fermées ; 2e doigt sur le 3e et 5e sur le 4e
- Pieds en pistolet
- Malformations cardiaques, digestives, rénales
Anomalies le plus souvent létales, avec une survie médiane de 14.5 jours
Définir les anomalies chromosomiques de structure
Anomalie chromosomique qui consiste en une modification dans la forme des chromosomes, presque toujours due à des cassures
Décrire briévement comment les cassures peuvent affecter les chromosomes
- Un chromosome peut subir une ou plusieurs cassures transversales
- Plus d’un chromosome peuvent subir des cassures en même temps : les points de cassure ont tendance à se recoller entre eux
Vrai ou faux ? Un fragment chromosomique qui ne s’est pas recollé après une cassure ne persiste jamais dans les cellules-filles
Faux, il va persister s’il contient un centromère
Que peut-il se produire avec le fragment chromosomique suite à une fracture ?
- Le fragment peut se perdre
- Il peut se recoller exactement comme il était
- Il peut se recoller différemment (au même endroit ou ailleurs)
Définir “délétion terminale”
Perte de matériel sur un chromosome
- Le fragment ne contient pas de centromère et donc sera perdu lors des divisions cellulaires
Qu’est-ce que le syndrome du Cri-du-Chat ?
Délétion terminale du bras court du chromosome 5 ; entraîne un retard de croissance et retard mental + cri caractéristique à la naissance
Qu’est-ce qu’une délétion interstitielle ?
Deux cassures à l’intérieur d’un même bras chromosomique = perte du matériel entre les 2 points de cassure
Qu’est-ce qu’une inversion paracentrique ?
Deux cassures dans un même chromosome, mais sans perte du segment. Le segment peut par contre se recoller à l’envers et entraîner une inversion paracentrique
- La position du centromère est inchangée
Qu’est-ce qu’une inversion péricentrique ?
Si les cassures affectent chacun un bras chromosomique, donc sont de part et d’autre du centromère, le segment peut se recoller à l’envers et entraîner une inversion péricentrique
- La position du centromère est modifiée
Qu’est-ce qu’une translocation ? Quels sont les deux types ?
Translocation : lorsque deux cassures se produisent sur deux chromosomes différents et qu’il y a un recollage des segments avec échange de matériel chromosomique
- Translation réciproque (chromosomes non-homologues)
- Translocation Robertsonnienne (chromosomes acrocentriques 13,14,15,21,22)
Donner des caractéristiques d’une translocation réciproque équilibrée
- Entre des chromosomes non-homologues
- Ne fait pas varier le nombre de chromosomes
- Aucune perte de matériel chromosomique
- Aucun effet sur le phénotype
- Risque de ségrégation non-équilibrée lors de la méiose, et donc un risque accru de fausse couche, infertilité ou phénotype anormal chez les descendants
Chez le porteur d’une translocation réciproque équilibrée, ses gamètes peuvent contenir quoi comme info génétique ?
- 2 chromosomes normaux
- 2 chromosomes transloqués, mais équilibrés (comme le parent)
- 1 chromosome transloqué et 1 normal = ségrégation nonéquilibrée, produire des zygotes avec monosomie et trisomie partielle combinées
Décrire la translocation Robertsonnienne
- Survient après une cassure et un recollement a/n des centromères des chromosomes acrocentriques
- Il y a alors fusion centrique des deux chromosomes, ce qui fait varier le nombre total de chromosomes (45)
- Perte de matériel (hétérochromatine), pas d’effet sur le phénotype chez les porteurs
Quels sont les chromosomes qui peuvent subir une translocation Robertsonnienne ?
Chromosomes acrocentriques, donc 13, 14, 15, 21 et 22
Quels sont les risques d’une translocation Robertsonnienne sur les gamètes
Risque de ségrétation non-équilibrée et possibilité accrue de malségrégation lors de la méiose, donc augmente le risque de :
- Phénotypes anormaux chez l’enfant
- Fausses couches
- Infertilité
À quoi sert la cytogénétique moléculaire ?
Permet d’étudier le génome humain de façon plus fine que le caryotype standard. Utilisation de méthodes comme FISH et hybridation comparative sur micropuce
Qu’est-ce que l’hybridation in situ en fluorescence (FISH) ?
Appariement d’une séquence d’ADN connue d’acides nucléiques (la sonde) et marquée par une molécule fluorescente à une ou des séquences complémentaires qu’on veut étudier
Décrire le processus de dénaturation et renaturation (principe de base de l’hybridation)
- Dénaturation : les liaisons H sont rompues entre les bases des deux brins complémentaires d’ADN, rend l’ADN simple-brin
- Renaturation : processus dans lequel des segments d’ADN simple-brin complémentaires vont s’apparier ; formation de liaisons H entre les bases complémentaires
Quelles sont les étapes pour la technique FISH ?
1- Dénaturation de la sonde et de l’ADN à étudier
2- Hybridation des 2 ADN simple brin (sonde + à étudier) et renaturation
3- Visualisation au microscope à fluorescence
Vrai ou faux ? La résolution de FISH est beaucoup plus petite que celle d’un caryotype standard
Vrai, résolution de 100-150 kilo base ; permet la détection d’anomalies chromosomiques inframicroscopiques
Quels sont les différents types de sondes qui peuvent être utilisées dans la technique FISH ?
- Peinture chromosomique : tout le chromosome est coloré
- Sondes à séquence répétitives (centromériques ou télomériques)
- Sondes à séquence unique : ADN non-répétitif, séquence d’une région spécifique du génome
Quel genre de sonde va être utilisée pour diagnostiquer une microdélétion ou une microduplication ?
Sonde à séquence unique
Nommer des applications de la FISH
- Préciser une anomalie cytogénétique classique qui n’a pu être identifiée précisement
- Diagnostic de micro-remaniements chromosomiques (non-visible au caryotype)
- FISH interphasique pour le diagnostic rapide
Par quoi est causé le syndrome de DiGeorge ?
Délétion interstitielle dans le bras long du chromosome 22
Quels sont les signes majeurs du syndrome de DiGeorge ?
- Dysmorphie
- Cardiopathie conotroncale
- Anomalie du palais
- Hypoparathyroidie
- Hypoplasie du thymus
- Retard psychomoteur
- Retard de croissance
Vrai ou faux ? La majorité des délétions de gènes sont transmises par les parents à leurs enfants
Faux, 93% survient de novo
- Un parent atteint a 50% de chance de transmission
Décrire le mécanisme de microdélétions récurrentes
Séquences répétées similaires à l’extérieur de la région fréquemment délétée (DNA Low Copy repeats) + recombinaison homologue non-allélique durant la méiose = délétion ou duplication de la région entre les répétitions
Décrire les S&S du syndrome de Williams
- Déficience intellectuelle
- Retard de croissance
- Lèvres proéminentes
- Iris en étoile
- Sténose aortique supravalvulaire, sténose pulmonaire
Délétion sur chromosome 7, habituellement de novo
Dans quelles situations va-t-on utiliser le FISH interphasique ?
- Index mitotique est peu élevé (ex. cellules néoplasiques)
- Résultat rapide est nécessaire (ex. oncologie, diagnostic prénatal)
- Diagnostic d’une mosaique/clone faible pour une aneuploidie ou anomalie clonale précise
Pas besoin de mitose, donc analyse très rapide
Vrai ou faux ? Les syndromes de microduplications provoquent des symptômes plus sévères que leurs équivalents en microdélétion
Faux, les syndromes de microduplication ont un phénotype peu distinctifs, moins sévères et sont donc plus difficiles à suspecter cliniquement
Décrire le lien entre FISH interphasique et la néoplasie
La translocation 9;22 impliquant la fusion des gènes BCR et ABL est un important facteur diagnostique et pronostique dans certains types de leucémie. FISH interphasique permet de diagnostiquer rapidement s’il y a fusion ou non de ces gènes
À quoi sert l’hybridation génomique comparative sur micropuce ?
Comparer l’ADN d’un patient à un ADN de référence pour déceler des surplus de séquence (duplication) ou des pertes de séquence (délétion)
Décrire briévement comment fonctionne l’hybridation génomique comparative sur micropuce
- On marque l’ADN contrôle et celui du patient avec des marqueurs fluorescents et on les fait hybrider sur le support
- Un scanner cape l’intensité fluorescente, et un programme informatique mesure cette intensité et peut détecter si un ou l’autre des ADN est surreprésenté
Nommer les deux types de micropuce
- BACs : sondes de la taille de FISH, résolution de l’analyse moins grande
- Oligonucléotides : meilleure résolution, fragments d’ADN de 60 paires de base. Peuvent être avec ou sans marqueurs SNPs
Vrai ou faux ? Les variants du nombre de copie (CNV) déséquilibrés sont presque toujours pathogéniques
Faux, la plupart sont non-pathogénique. Le but de l’analyse par micropuce est donc de détecter les CNV pathogénique expliquant le phénotype du patient
- Déséquilibré = délétion, duplication, triplication, …
C’est quoi un SNP ?
SNP = single nucleotid polymorphism, polymorphisme le plus commun du génome humain. Il s’agit d’un segment d’ADN où les 2 chromosomes ne diffèrent que par 1 nucléotide ou paire de base
La délétion du gène SIX3 cause quel genre d’anomalie chez le foetus ?
Holoprosencéphalie
Quels sont les avantages de l’hybridation génomique sur micropuce ?
- Permet de poser un diagnostic chez un plus grand nombre de sujet en raffinant l’analyse chromosomique
- Meilleure sensibilité pour la détection de duplication que FISH
- Allie la précision de FISH et l’approche d’évaluation globale du génome du caryotype
- Ne nécessite pas de cellules en division
Quels sont les désavantages de l’hybridation génomique sur micropuce ?
- Ne permet pas de détecter les remaniements équilibrés
- Limite quant à la détection des mosaiques
- Polymorphisme sans conséquence du génome fréquents… impact sur le phénotype clinique pas toujours clair
- Risque de trouver des anomalies pathogéniques non reliée ; trouvailles accidentelles ou fortuites
Dans quels cas est indiquée l’utilisation de l’hybridation génomique sur micropuce ?
- Première ligne, sans le caryotype pour l’investigation de sujets avec retard intellectuel et retard de développement, TSA, malformations congénitales, dysmorphies
- Confirmation de remaniements par caryotype, FISH ou autre
Quels sont les critères qui permettent de déterminer la pathogénicité d’une délétion ou duplication ?
- Taille du remaniement
- Survenue de novo
- Types de gènes impliqués et lien avec le phénotype (le plus fort)
- Remaniement déjà décrit avec phénotype semblable dans la littérature/base de données
- Vs. région connue comme polymorphisme
Donner des indications pour l’utilisation d’un caryotype
- Recherche de remaniements chromosomiques équilibrés ; couples avec avortements spontanés répétés, infertilité, histoire familiale
- Recherche de mosaicisme chromosomique
- Phénotype clinique clair d’une anomalie chromosomique détectable par caryotype
