Épigénétique et empreinte parentale Flashcards
1
Q
Toutes les cellules de notre corps partagent exactement la même information génétique sauf quelle cellule?
A
lymphocytes
2
Q
Une cellule embryonnaire doit donc se différencier en activant les gènes requis pour sa fonction, et en inactivant ceux qui ne lui sont pas nécessaires. Explique l’exemple de l’hépatocyte.
A
un hépatocyte doit pouvoir produire
a) les molécules de son cytosquelette qui lui permettent de générer les canalicules biliaires;
b) les molécules d’adhésion cellulaire requises pour interagir avec les autres hépatocytes et former des travées de cellules séparées par les sinusoïdes;
c) les enzymes nécessaires pour effectuer les fonctions métaboliques des hépatocytes;
d) les facteurs de la coagulation, etc.,
et en même temps, inactiver tous les gènes qui ne sont pas nécessaires pour la fonction hépatocytaire, etc. Ces gènes doivent être inactivés de façon permanente, afin qu’un hépatocyte ne puisse pas ultérieurement se différencier en cellule musculaire, en chondrocyte, ou autre.
3
Q
Ce contrôle de la différenciation est initialement enclenché par quoi?
A
par des facteurs de transcription
4
Q
Le contrôle de la différenciation est initialement enclenché par des facteurs de transcription qui font quoi? (2)
A
- activent ou inhibent les gènes développementaux
- et qui, par la suite, modifient la chromatine de façon à ce que les gènes d’une cellule (et par le fait même de ses descendantes) demeurent actifs ou inactif, et ce de façon constante jusqu’à la mort de l’individu
5
Q
On dit que ces changements de la chromatine constituent un changement ____
A
épigénétiques
et ce sont ces modifications qui contrôlent la transcription
6
Q
Comment les cancers sont-ils reliés à ces changements épigénétiques?
A
Dans le cancer, les mécanismes responsables de la transmission de ces modifications épigénétiques sont souvent défectueux, ce qui permet aux cellules cancéreuses d’inactiver des gènes normalement actifs (p. ex., P53), et d’activer des gènes qui devraient normalement être inactifs (p. ex., des oncogènes); ces perturbations épigénétiques permettent aux cellules cancéreuses de devenir de plus en plus agressives (1 C’est ce que l’on appelle l’évolution clonale).
7
Q
Vers le début des années 1980, il est apparu que certains gènes ne suivaient pas les lois de Mendel. De quoi s’agit-il?
A
l’expression (la transcription) des allèles ce ces gènes était influencée par leur origine parentale. Certains gènes n’expriment que l’allèle paternel (p. ex., IGF2), d’autres que l’allèle maternel (p. ex., H19). On dit que ces gènes ont une empreinte parentale: IGF2 et H19 ont respectivement une empreinte maternelle et paternelle, puisque c’est respectivement l’allèle maternel et paternel qui sont inactivés.
(La terminologie de l’empreinte n’est pas intuitive: elle ne fait pas directement référence à l’expression mais plutôt à la méthylation de l’allèle. Une empreinte maternelle indique que l’allèle d’origine maternelle est méthylé: cet allèle méthylé n’est donc pas transcrit, d’où l’expression paternelle.)
8
Q
Chez l’humain, combien de gènes ont une empreinte parentale?
Ces gènes sont impliqués dans quoi?
A
Chez l’humain, une centaine de gènes ont une empreinte parentale; ces gènes sont généralement impliqués dans la croissance cellulaire ou ont un effet neuropsychologique.
9
Q
Les modifications épigénétiques de la chromatine contrôlent la transcription, et sont caractérisés par quatre principes fondamentaux. Quels sont-ils?
A
- une marque épigénétique doit altérer la chromatine, sans changer la séquence de nucléotides de l’ADN;
- une marque épigénétique doit être transmise fidèlement d’une cellule à toutes ses descendantes - cette caractéristique garantit que la différenciation est irréversible;
- ces marques doivent être effacées dans les cellules de l’embryon précoce (pendant les 4 premiers jours post-conception, soit avant le stade de blastocyste; notez que les gènes sujets à une empreinte parentale constituent une exception à cette règle);
- après le stade blastocyste (avec la différenciation des cellules de la morule en bouton embryonnaire et en trophoblaste) les cellules de l’embryon recommencent à marquer leur chromatine, selon leurs voies de différenciation.
en d’autres mots:
- Altération au niveau de la chromatine, contrôlant la transcription sans changer la séquence d’ADN
- Marque transmise d’une cellule à toutes ses descendantes
-Marque effacée dans l’embryon précoce
déméthylation globale de l’ADN de la morule
- gènes avec empreinte parentale épargnés
Marquage recommence dans les cellules du blastocyste (128 cellules)
10
Q
Les marques épigénétiques peuvent se faire à quatre niveaux. Quels sont-ils?
A
- méthylation des cytosines de l’ADN
- altérations des histones
- protéines Polycomb (Pc) et Trithorax (TTX)
- structure des nucléosomes.
11
Q
Quelle est la différence majeur entre la La méthylation des cytosines et les altérations des histones vs. les protéines Pc et TTX?
A
La méthylation des cytosines et les altérations des histones ont un impact local, alors que les protéines Pc et TTX contrôlent de longs segments d’ADN comportant plusieurs gènes.
12
Q
La méthylation des cytosines à quel effet sur la transcription?
A
La méthylation des cytosines inhibe la transcription
13
Q
Quelle enzyme peut ajouter un méthyle sur le cytosines? Sur quel carbone?
A
L’enzyme DNA-méthyle-transférase (DNMT) peut ajouter un méthyle (CH3) sur le 5e carbone des cytosines (m5C)
14
Q
Une fois qu’une cytosine est méthylée, la machinerie mitotique s’assurera qu’elle sera transmise méthylée à toutes ses descendantes Explique les étapes requises.
A
- Les deux brins d’ADN méthylés sont dénaturés en ADN simple-brin (ssDNA).
- La DNA-Pol transforme chacun des brins de ssDNA en dsDNA; notez que le brin original est méthylé, et que le brin neuf ne l’est pas.
- Le DNMT est intimement lié à la machinerie de synthèse de l’ADN: dès qu’il reconnaît une cytosine méthylée sur un brin, il méthyle la cytosine sur le brin complémentaire.
15
Q
Qu’est ce qui recrute le DNMT? Ce qui occasionne quoi?
A
Des facteurs de transcription inhibiteurs (FT-I) recrutent le DNMT, ce qui occasionne une méthylation des cytosines qui sont immédiatement suivies d’une guanine
16
Q
Vrai ou faux
méthylation peut à elle seule empêcher la reconnaissance de ces gènes par d’autres facteurs de transcription, empêchant ainsi leur transcription.
A
Vrai.
Dans certain cas, la méthylation suffit à elle-seule
17
Q
les cytosines méthylées recrutent quoi? Pour quelle raison?
A
un MeCP (Methyl-cytosine-binding protein)
ces grosses protéines sont plus efficaces que le groupe méthyle à lui-seul pour empêcher la liaison des gènes avec des facteurs de transcription activateurs: cette configuration de la chromatine est plus inhibitrice.
18
Q
Vrai ou Faux.
Un embryon peut survivre sans MECP (i.e. le MECP n’est pas essentiel pour le développement de l’embryon)
A
Faux
Le MECP est essentiel pour le développement de l’embryon.
La mutation de MECP2 est généralement létale chez les fœtus masculins, et cause le syndrome de Rett chez les filles; ce syndrome est caractérisé par un développement normal jusqu’à l’âge de un an, suivi d’un profond retard mental et d’une neurodégénérescence progressifs. Le fait que la réactivation du MECP2 chez la souris adulte rétablit un phénotype relativement normal chez ces souris apporte une lueur d’espoir thérapeutique.
Ce gène est situé sur le chromosome X, et sa transmission est dominante.
19
Q
Les MeCP recrutent à leur tour quelle enzyme?
A
l’enzyme HDAC (histone désacétylase) - ainsi, la méthylation de l’ADN contrôle l’acétylation des histones.
20
Q
Décrit la structure d’un nucléosome et son lien avec l’ADN
A
Au niveau des nucléosomes, chacune des histones H2A, H2B, H3 et H4 est présente en deux copies, formant un octamère autour duquel le double-brin d’ADN fait deux tours sur environ cent cinquante paires de bases ; les histones de la classe H1 se lient l’ADN à l’endroit où celui-ci n’est pas enroulé autour de l’octamère, contrôlant la configuration 3D de la chromatine. Ainsi, la chromatine peut être ouverte en euchromatine (chromatine transcriptionnellement active) ou compactée en hétérochromatine non-transcrite.
21
Q
Quelle est la première modification des histones découverte (et par le fait même, la mieux comprise)?
A
L’acétylation des histones
22
Q
Quand dit-on qu’une histone est hypo-acétylée? Et hyper-acétylée?
A
On dit qu’une histone est hypo-acétylée lorsqu’elle possède < 1 acétyle, et qu’elle est hyper-acétylée lorsqu’elle en possède > 3.
23
Q
Comment l’acétylation des histones affecte-t-elle les histones?
A
L’acétylation des histones altère leur structure secondaire et tertiaire: plus les histones sont acétylées, et plus elles adoptent une configuration d’euchromatine, et donc, plus les gènes sur lesquels elles sont localisées sont facilement transcrits.
24
Q
Il est donc logique que chez la femme, le X inactivé est _______ et ______.
A
hyper-méthylé et hypo-acétylé
25
Les différents acides aminés de chacune des différentes histones peuvent subir quelles modifications?
Chacune des histones peut être modifiée par l’addition d’un groupe méthyle, acétyle, phosphore, ribose, ubiquitine, biotine, sumo, etc.
Une cinquantaine de molécules peuvent être couplées aux acides aminés des histones, générant des dizaines de milliers de possibilités moléculaires contrôlant la transcription au niveau des histones.
26
Selon la molécule d’histone impliquée et l’acide aminé altéré, qu'arrive-t-il a la chromatine?
Selon la molécule d’histone impliquée et l’acide aminé altéré, ces changements peuvent soit ouvrir ou compacter la chromatine, pour activer ou inhiber sa transcription.
27
Qu'est ce que le code d’histones?
Les modifications des histones contrôlent la transcription, et constituent le “code d’histones”; les mécanismes par lesquels les histones modifiées sont transmises d’une cellule à ses descendantes sont peu compris. Le contrôle de la transcription par le code d’histones est très complexe et constitue un domaine de recherche très actif.
28
Qu'est ce que sont Pc et TTX?
Polycomb et Trithorax
Pc et TTX sont deux grandes familles de protéines
29
Comment Pc et TTX affectent-ils la chromatine?
TTX active la transcription sur de longs segments d’ADN, alors que Pc l’inactive, contrôlant ainsi l’expression de plusieurs gènes contigus.
Les Pcs et les TTXs sont généralement recrutés par des histones spécifiquement modifiées (code d’histone); de même, les Pcs et les TTXs peuvent modifier le code des histones.
30
Quel est le rôle de la topoïsomérase?
La façon dont l’ADN est enroulé autour des histones joue un rôle primordial dans la transcription: les topoïsomérases peuvent faire glisser l’ADN sur les histones, afin d’exposer ou de cacher les promoteurs.
31
Comment diffère l'ADN des spermatozoïdes?
L’ADN des spermatozoïdes est enroulé autour de protamines, et non d’histones - les protamines permettent une compaction plus dense de l’ADN mais cet ADN ne peut pas être transcrit. Après la fécondation de l’ovocyte, l’ADN paternel se défait des protamines pour s’associer aux histones. Cette association doit être parfaite afin d’assurer que les gènes requis puissent être accessibles; les mécanismes qui contrôlent cette association sont incompris, mais ils constituent un des miracles de la vie - des erreurs à ce niveau sont vraisemblablement fatales.
32
Explique comment l'ARN double-brin (dsRNA - double stranded RNA) peut affecter la transcription.
L’ARN double-brin (dsRNA - double stranded RNA) peut inhiber la transcription des gènes, puisqu’il se lie à la séquence d’ADN complémentaire où il recrute l’enzyme Met1 qui méthyle les CG adjacents. Il a été démontré que les siRNAs, les lncRNAs (long non-coding RNAs) jouent un rôle primordial dans le contrôle épigénétique de l’embryogenèse, de la différenciation cellulaire, de la transcription et de la carcinogenèse; nous ne faisons que commencer à explorer ce fascinant chapitre de la physiologie et de la pathophysiologie.
La cascade dsRNA / Met1 est un véritable mécanisme épigénétique: la méthylation des CG est transmise de la cellule marquée à toutes ses descendantes, sans requérir la présence subséquente de dsRNA – cette méthylation inhibe la transcription des gènes et constitue un contrôle pré-transcriptionnel. Ce mécanisme contraste avec les autres modes de contrôle de la transcription via les ARN qui modulent la transcription via la machinerie de traduction (le contrôle post-transcriptionnel).
33
Explique en quoi toutes ces modifications épigénétiques constituent une double-assurance.
Vous remarquerez que la méthylation des cytosines peut altérer le code d’histones, que les histones modifiées peuvent recruter le DNMT pour méthyler les cytosines, que les modifications d’histones peuvent recruter des Pcs ou des TTXs, et que certaines Pcs et TTXs peuvent modifier les histones - on peut entrer dans le cycle d’inhibition de la transcription par plusieurs mécanismes (méthylation des cytosines, désacétylation des histones et autres changements du code d’histones, recrutement de Pc et dsRNA), mais quel que soit le point d’entrée, on active tous les autres mécanismes:
FT-1 -> DNMT -> m5C -> MeCP -> dsRNA -> HSAC ->FT-1 -> ... en boucle
Il s’agit d’une double-assurance: lorsqu’il est décidé d’inactiver un gène, ce gène est irrémédiablement inactivé dans cette cellule et dans toutes ses descendantes afin de s’assurer que la cellule ne puisse jamais se dé-différencier.
34
ARN et le contrôle post-transcriptionnel de la traduction du mRNA en protéine
En 2006, Andrew Fire et Craig Mello ont reçu le Prix Nobel pour leurs travaux sur les ncRNA (ARN non codants), et sur l’inhibition de la transcription des gènes par les ARN-inhibiteurs de petite taille (les micro-RNAs ou miRNA - qui sont produits physiologiquement par la cellule, et les siRNA - short inhibitory RNA, introduits artificiellement par les investigateurs pour moduler l’expression génique). On sait maintenant que les siRNA, miRNAs, Piwi-interacting-RNAs (piRNA), long non- coding RNAs (lncRNAs) et circular-RNAs (circRNAs) ont un rôle crucial dans le contrôle épigénétique de la transcription pendant l’embryogenèse, la différenciation et la carcinogenèse. Plus de 2500 miRNA sont connus, dont plus de 150 qui modulent l’expression de l’anti-oncogène P53 - les ARN-i (ARN-inhibiteurs) sont impliqués dans essentiellement toutes les cascades développementales de l’embryogenèse normale, et leur rôle dans le cancer est donc du plus grand intérêt.
35
Est-ce que le concept de junk DNA est juste?
Non
Le concept de “junk DNA” doit être revu sous un œil nouveau: environ 80% du génome humain est transcrit en ARN, qui pourrait possiblement moduler la transcription, alors que seulement 3% de notre génome est traduit en protéines. Ce n’est donc que tout récemment que nous avons commencé à comprendre l’impact physiologique qu’ont les ncRNAs, et leur impact physiopathologique.
36
Comment les siRNA sont-ils générés?
Les siRNA peuvent être générés par plusieurs mécanismes différents.
1. L’ADN peut générer un ARN complémentaire à lui-même, formant une ou plusieurs « épingle(s) à cheveux » de dsRNA
2. De même, lorsque les deux brins d’un même segment d’ADN sont transcrits, ils sont complémentaires et leur liaison forme un dsRNA.
37
Qu'arrive-t-il aux dsRNA dans le cytoplasme?
Dans le cytoplasme, les dsRNA sont reconnus par l’enzyme Dicer
38
Que fait Dicer aus ds RNA?
Dicer les coupe en courts segments de dsRNA de 18-25 nt: les siRNA (short inhibitory RNA)
39
Qu'arrive-t-il ensuite aux siRNA libérés par Dicer?
Ces segments sont ensuite transférés à RISC, formant le complexe RISC-ssRNA (ARN simple-brin)
40
Que fait le complexe par la suite?
Le complexe RISC-ssRNA (ARN simple-brin) reconnaît une séquence d'ARN complémentaire, il la clive; cette destruction de l'ARNm empêche donc la traduction de cet ARNm en protéine - il s'agit donc d'un contrôle post-transcriptionnel.
41
Le génome humain pourrait générer plus de _____ miRNA différents, qui moduleraient les ARNm et la synthèse de milliers de gènes, voire de tout le génome.
Le génome humain pourrait générer plus de 50 000 miRNA différents, qui moduleraient les ARNm et la synthèse de milliers de gènes, voire de tout le génome.
42
Résumé:
| Le dsRNA peut inhiber la production de protéines via Dicer / RISC
Dicer reconnaît l’ARNds, et le clive en petits segments d’ARN (les siRNA - short inhibitory RNA, d’une longueur d’environ 22 nucléotides). Ce segment est dénaturé en ARNss, et incorporé dans le complexe RISC pour former une endonucléase qui se lie aux segments d’ARNm complémentaires et les détruit
43
De rares familles ayant une prédisposition à des tumeurs inusitées ont une mutation de Dicer. Une mutation de Dicer est associée à quoi?
une mutation de Dicer est associée au blastomes pulmonaires primitifs (une tumeur pulmonaire pédiatrique très rare caractérisée par une prolifération de cellules blastiques indifférenciées) et à plusieurs autres cancers.
44
Qu'est ce que la voie piRNA?
La voie piRNA (PIWI RNAi) est une autre façon d’inhiber la transcription en détruisant l’ARNm ciblé. Cette voie n’est pas matière à examen.
45
Que sont les lncRNAs?
| Combien les humains en expriment-ils?
Par définition, les lncRNAs sont plus longs que 200 nt et n’ont que peu ou pas de potentiel de traduction en protéines; les humains expriment plus de 50 000 lncRNAs
46
Les lncRNAs agissent par quel mécanisme?
Leurs mécanismes d’action demeurent incompris. Ils peuvent moduler le code d’histones et la chromatine.
47
Donnent deux exemples de lncRNAs et leurs rôles.
H19 et XIST sont deux lncRNA, et ils modulent respectivement IGF2 et l’inactivation du X
48
Les lncRNAs peuvent se lier à quoi?
Les lncRNAs se lient à des mRNA; cette liaison peut soit augmenter la demi-vie de ces mRNA (leur permettant de produire plus de protéines par transcrit de mRNA), soit activer leur dégradation (ce qui constitue une forme d’inhibition post-transcriptionnelle).
49
Les lncRNA ont un rôle primordial dans le développement embryonnaire et l’organogenèse. Explique.
Il est intéressant de noter que lors de l’évolution des espèces, la complexité des organes augmente proportionnellement avec l’augmentation du nombre et de la variabilité différents lncRNAs retrouvés dans ces organes: il semble que les lncRNAs permettent de générer une plus grande diversité de cellules et une plus grande complexité de tissus pendant l’embryogenèse.
(Il est intéressant de noter que pour les > 56 000 lncRNA retrouvés chez l'humain, nous ne possédons qu'environ 20 000 gènes. Nous avons donc presque 3 fois plus de lncRNA que de gènes, ce qui suggère que l'impact des lncRNAs est d'une extrême complexité)
50
Explique les action des miRNAs ESCC et Let-7
Les actions opposées des miRNAs ESCC et Let-7 dans l’état cellule souche / différenciée:
Dans les cellules souches embryonnaires de souris (cellules ES, ou Embryonal Stem Cell), le miRNA ESCC et le facteur souche sont fortement exprimés. La perte de l’état souche est caractérisée par l’augmentation de l’expression du miRNA Let-7 qui inhibe les facteurs souche.
Let-7 et ESCC font partie de deux familles
de miRNAs qui ont des effets qui s’opposent dans le contrôle de l’équilibre entre l’état souche et la différenciation: l’expression de ESCC active les cascades qui déterminent l’état souche, alors que Let-7 les inhibe, provoquant la différenciation des cellules souches. Les cellules humaines différenciées peuvent être reprogrammées en cellules
souches en introduisant des miRNAs de type “facteurs souches”
(Exemple pour illustrer la « puissance » des miRNA. Le fait qu’ils contrôlent l’état souche a évidemment un impact en oncologie)
51
Explique l'exemple du miR1
miR1 - un exemple de siRNA impliqué dans la croissance fœtale et post-natale:
miR1 est un miRNA qui inhibe l’expression de Hand2 et d’Irx5 dans le myocarde. Les souris manipulées génétiquement pour n’avoir plus d’expression de miR1 (miR1 -/-: délétion des deux allèles de miR1) ont une sur-croissance des cardiomyocytes qui présentent une hypertrophie (cellules trop volumineuses) et une hyperplasie (nombre augmenté de cellules). La composante musculaire du cœur est tellement volumineuse qu’elle obstrue les cavités ventriculaires, ce qui est mortel. De plus, miR1 inhibe Irx5. Chez les souris miR1 -/-, l’ARNm de Irx5 n’est plus détruit par miR1: la protéine Irx5 est donc sur- exprimée. Puisque Irx5 inhibe l’expression de Kcnd2, la sur- expression de Irx5 occasionne une sous-expression du gène codant pour le canal potassique Kcnd2.
(La cascade et les noms des molécules ne sont pas matière à examen.)
52
Explique les effets de Myostatine et de la mutation Texel (matière à examen).
Chez les mammifères, Myostatine inhibe la croissance musculaire. La brebis Texel a un gène Myostatine muté; cette mutation ponctuelle permet à miR1 de reconnaître et de cliver l’ARNm de la Myostatine. Cette mutation a été reconnue et sélectionnée par les éleveurs de brebis il y a une centaine d’années. Depuis que le gène Myostatine a été découvert, il a été muté et introduit dans des espèces de souris, de bœufs et de truites, ce qui double leur masse musculaire. Cette mutation fut également retrouvée chez un humain, qui a par le fait même une masse musculaire très augmentée.
(image)
Effets de Myostatine et de la mutation Texel.
B et D: Témoin - souris avec masse musculaire normale. C et E: souris avec la mutation Texel, avec hypertrophie musculaire extrême.
53
Résumé sur les ncARNs
Les ncARNs sont impliqués dans le développement embryonnaire, l’inactivation du X, l’empreinte parentale, la modulation du code des histones et de la méthylation des CpG, le maintien de l’état “souche”, la différenciation et l’oncogenèse, mais la façon dont les ARN non codants contrôlent l’expression génique demeure nébuleuse. Une pathologie des ncARNs est impliquée dans plusieurs maladies, et il est vraisemblable qu’une meilleure compréhension des ncRNAs aura un impact thérapeutique dans plusieurs sphères de la médecine, comme dans le traitement des maladies neurodégénératives et du cancer.
54
Empreinte parentale
| Définition
Mendel pensait que les gènes sont exprimés sans préférence quant à leur origine parentale: ils semblaient exprimés avec la même efficacité, qu'ils proviennent d'un chromosome paternel ou d'un chromosome maternel. Ceci n'est pas vrai pour environ 100-200 gènes chez les humains (0,5 à 1% de nos gènes). En effet, certains gènes ne sont transcrits que lorsqu'ils sont d'origine maternelle, alors que d'autres ne le sont que sur l’allèle d’origine paternelle. D'autres gènes sont exprimés à partir des deux allèles, mais avec un certain biais, favorisant soit l’allèle maternel, soit l’allèle paternel. On dit que les gènes ayant une expression parentale préférentielle ont une empreinte parentale (“genomic imprinting” en anglais)
55
Quelles sont les trois "preuves" de l'empreinte parentale?
1. Transplantation de pro-nucléi dans des ovules de souris
2. Phénotypes des conceptions triploïdes (69 chromosomes) chez les humains
3. Expression phénotypique de certaines disomies uniparentales (UPD) chez les souris et les humains
56
En quoi consiste la preuve de transplantation de pro-nucléi dans des ovules de souris?
- zygotes androgénétiques (2 noyaux paternels, 0 maternel): développement relativement normal du placenta et des membranes, mais développement très désorganisé de l'embryon avec résorption rapide;
- zygotes gynogénétiques (2 noyaux maternels, 0 paternel): développement relativement normal mais retardé de l'embryon, avec hypoplasie placentaire très sévère;
- chez l'humain, la môle hydatiforme complète est diploïde, d'origine androgénétique: elle peut être le résultat d’une fécondation par deux spermatozoïdes, ou d’un seul qui duplique chacun de ses chromosomes une fois qu’il a pénétré dans l’ovule. C'est un produit de conception caractérisé par des villosités placentaires œdématiées et hyperplasiques, sans embryon. Les villosités peuvent devenir maligne, et éventuellement causer des métastases. La môle complète représente donc l'équivalent de l'expérience de transplantation de pro-nucléi chez la souris.
(« Andro- », du grec Andros, signifie homme. « Gyno- », du grec gynéca, signifie femme)
57
En quoi consiste la preuve de phénotypes des conceptions triploïdes (69 chromosomes) chez les humains?
- Il en existe deux sortes très distinctes:
1. les triploïdies maternelles (deux haploïdes maternels, et un paternel),
caractérisées par des placentas très hypoplasiques et des fœtus avec un retard de croissance très important;
2. les triploïdies paternelles (deux haploïdes paternels, et un maternel) caractérisées par des placentas volumineux avec des villosités placentaires œdématiées, et un embryon souvent très petit ou absent, mais parfois de taille relativement normale.
58
Les fœtus issus de grossesses triploïdes, qu'elles soient d'origine maternelle ou paternelle, montrent de nombreuses malformations. Nommes en quelques unes.
- fentes palatines
- malformations du cerveau et du cœur
- kystes rénaux
- syndactylie entre les 3e et 4e doigts et orteils
Ces grossesses sont presque toujours avortées de façon spontanée avant la fin du 2ème trimestre.
59
Triploïdie non-molaire:
- hypoplasie placentaire extrême
- retard de croissance
- hydrocéphalie
60
Triploïdie molaire:
- placenta très volumineux
| - villosités énormes et hydropiques - absence de fœtus dans ce cas-ci
61
Comment diffèrent les villosités des grossesses triploïde molaires vs. non-molaires?
Les villosités des grossesses triploïdes molaires sont beaucoup plus volumineuses que celles des triploïdies non-molaires, et beaucoup plus hydropiques ( = œdématiées).
62
Triploïdie paternelle (46 chromosomes paternels et 23 maternels) - explique l'impact avec IGF2 et H19
IGF2 a une expression paternelle et il est donc sur-exprimé. Ce facteur de croissance active la prolifération cellulaire dans plusieurs organes lors de l'embryogenèse et dans plusieurs tumeurs de l'enfants et de l'adulte.
H19 a une expression maternelle, Ce gène est adjacent à IGF2 sur 11p15.5 et il inhibe l'expression d'IGF2. Dans les triploidies paternelles., il n'y a qu'une copie active d'H19 pour inhiber deux copies actives d'IGF2 paternelles (actives), occasionnant une sur-expression d'IGF2, d'où la croissance anormale du placenta dans les môles partielles.
63
Triploïdie maternelle (23 chromosomes paternels et 46 maternels) - explique l'impact avec IGF2 et H19
Dans les triploidies maternelles, il y a 2 alleles actifs d'H19 qui inhibent le seul allele d'IGF2 actif, résultant en une hypoplasie placentaire sévère et donc en un retard de croissance sévère du fœtus
64
Les cellules tumorales ont quelles propriétés?
les cellules tumorales sont aneuploides (elles ont plus d'ADN que 2n) et elles ont une activité mitotique très élevée
65
Rétention post-mortem (diploïdes: 1 pat + 1 mat):
certaines villosités sont volumineuses et œdématiées (hydropiques). Puisqu’il y a une composante chromosomique maternelle, le cytotrophoblaste exprime le P57 (P57 a une empreinte paternelle).
66
Môle partielle (triploïde: 2 pat + 1 mat):
il y a plus de villosités hydropiques que dans la rétention post-mortem. Le cytotrophoblaste exprime le P57.
67
Môle complète (diploïde: 2 pat, 0 mat)
les villosités sont extrêmement volumineuses (jusqu’à 5 mm de diamètre) et très hydropiques. Le cytotrophoblaste n’exprime pas le P57 (mais le P57 est exprimé dans le syncytiotrophoblaste et dans la déciduale - l'empreinte parentale du P57 est restreinte à certains tissus).
68
En quoi consiste la preuve "Expression phénotypique de certaines disomies uniparentales (UPD) chez les souris et les humains"?
le chromosome est présent en deux copies, mais ces deux copies proviennent du même parent. Par exemple, le syndrome de Prader-Willi (UPD-15mat), d’Angelman (UPD-15pat), et le syndrome de Beckwith-Wiedemann (UPD-11pat).
69
Qu'arrive-t-il dans les disomies uniparentales lorsque l'erreur se fait en M1? Et en M2?
Dans les disomies uniparentales, il y a hétérodisomie lorsque la non-disjonction survient pendant la première division méiotique (M1): les cellules possèdent chacune des deux copies du chromosome d’un parent, et aucune de l’autre parent. Lorsque la non- disjonction survient pendant M2, il y a isodisomie: les cellules possèdent deux copies identiques du chromosome. L’hétérodisomie est beaucoup plus fréquente que l’isodisomie, peut-être parce qu’elle est moins léthale, car dans l’hétérodisomie, les gènes récessifs létaux ne sont pas identiques sur cette paire de chromosome.
70
Laquelle est la plus fréquente: hétérodisomie ou la l’isodisomie? Pk?
L’hétérodisomie est beaucoup plus fréquente que l’isodisomie, peut-être parce qu’elle est moins léthale, car dans l’hétérodisomie, les gènes récessifs létaux ne sont pas identiques sur cette paire de chromosome.
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Mécanismes de l’empreinte:
La majorité des gènes soumis à une empreinte parentale sont regroupés sur de très petites régions chromosomiques, les “domaines d’empreinte” (p. ex., 11p15.5, 15q11-q13). Au sein de ces régions se trouve un ou quelques “centres d’empreinte”, c’est à dire des gènes qui sont méthylés différemment sur l’allèle paternel vs l’allèle maternel. Cette méthylation différentielle (appelée la "marque d’empreinte") contrôle l’expression de ces allèles, et cette expression à son tour contrôle l’expression de tous les gènes inclus dans cette région.
Le / les mécanismes qui contrôle(nt) la “marque d’empreinte” sont mal compris, mais cette marque doit être effacée et réinstituée lors de la gamétogenèse, de façon à ce que la marque qu’un individu met sur ses chromosomes reflète son sexe, et non celui de ses parents (de façon à ce qu’un père qui transmet à ses spermatozoïdes un chromosome qui lui venait de sa mère le marque comme étant de lui (i.e., paternel), et non comme s’il était maternel). Malgré cette marque “épigénétique” (qui n’est pas effacée lors de la déméthylation globale de la morula), les allèles des 2 parents sont initialement généralement transcrits de façon identique, et ce n’est que plus tard (une fois que les allèles sont méthylés, acétylés et autrement modifiés) que leur transcription sera différente.
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Nomme des exemples de syndromes d’empreinte parentale (5)
1. Syndrome de Prader-Willi (PWS)
2. Syndrome d’Angelman (AS)
3. Syndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS)
4. Syndrome de Silver-Russell (SRS)
5. Syndrome de Turner
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1. Syndrome de Prader-Willi (PWS) (pas a l exam dans cette section)
c’est une maladie rare (~ 1/25 000 naissances) caractérisée par un retard mental important avec troubles hypophysaires sévères (hypogonadisme et faim insatiable avec obésité extrême). Les 2/3 des cas sont secondaires à
une microdélétion 15q11.3pat mise en évidence avec le FISH, et 1/3 résulte d’une UPD-15mat (avec 2 copies de l’allèle maternel inactif, et aucun allèle paternel actif). Moins de 5% sont le résultat d’une anomalie au niveau du centre d’empreinte.
PWS est un syndrome de gènes contigus: les gènes NECDIN et SNRPN ont tous les deux une expression paternelle, et sont très proches l’un de l’autre. PWS est le résultat de l’absence de la protéine NECDIN et de la protéine SNRPN (et vraisemblablement d’autres
gènes contigus; cette absence peut résulter aussi bien d’une délétion en 15q11.3pat que d’une
UPD 15mat).
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2. Syndrome d’Angelman (AS)(pas a l exam dans cette section)
cette maladie est également très rare (~ 1/15 000 naissances) et elle est caractérisée par une ataxie, une hyperactivité, des convulsions, un retard mental sévère, une disposition plaisante et des paroxysmes de rires (syndrome du “pantin joyeux”). Il est le résultat d’une microdélétion 15q11.3mat dans la grande majorité des cas, les UPD-15pat étant rares. Notez que les gènes des syndromes AS et PWS sont dans le même domaine d’empreinte, mais qu’il s’agit de gènes différents.
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3. Syndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS)
cette maladie est rare (~ 1/15 000 naissances), et elle est caractérisée par une hémi-hypertrophie congénitale (avec sur- croissance de certains membres et organes, donnant une asymétrie de taille des membres) ou une macrosomie symétrique, une omphalocèle (fermeture incomplète de l’ombilic avec viscères extra-abdominaux néanmoins recouverts de peau ou d’amnion, suite à l’hépatomégalie), une macroglossie et des lobes d’oreilles striés. Ces enfants ont un risque de 10% de développer une tumeur embryonnaire (Wilms, hépatoblastome, tumeur cortico- surrénalienne, rhabdomyosarcome et neuroblastome). Ces anomalies sont expliquées par une surproduction de la protéine IGF2 et d’autres proto-oncogènes inclus dans la région 11p15.5.
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Nomme 3 situations possibles pour l'atteinte du syndrome de BWS
1. disomie unipaternelle du chromosome 11
2. mutation ou délétion du H19 maternel
3. duplication du IGF2 paternel
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Qu'est ce qu il y a de particulier avec le domaine 11p15.5?
Le domaine 11p15.5 contient plusieurs gènes avec empreinte parentale, certains avec une expression maternelle, d’autres avec une expression paternelle. Ces gènes agissent tous comme des proto-oncogènes lorsqu’ils ont une expression paternelle, ou comme des gènes suppresseurs de tumeurs lorsque leur expression est maternelle.
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4. Syndrome de Silver-Russell (SRS):
Ce syndrome, également très rare, est caractérisé par un retard de croissance prénatal et postnatal sévère (avec hypoplasie asymétrique des membres dans la moitié des cas) en association avec plusieurs dysmorphismes. Il est le résultat d’une anomalie en 11p15.5 dans la majorité des cas (soit une absence de méthylation de l’allèle paternel de H19, ou d’une duplication du H19mat), ce qui cause une surexpression d’H19 qui diminue l’expression d’IGF2 - vous remarquerez qu’il s’agit de l’inverse du syndrome de Beckwith-Wiedemann.
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Le gène H19 de la région 11p15.5 n’est exprimé que sur l’allèle maternel; H19 est transcrit en ARNm. Cet ARNm est-il traduit en protéine?
non, cet ARNm n’est pas traduit en protéine.
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Le gène H19 de la région 11p15.5 n’est exprimé que sur l’allèle maternel; H19 est transcrit en ARNm, mais cet ARNm n’est pas traduit en protéine. Qu'est ce qui arrive donc a ce ARNm?
Cet ARNm est digéré en miRNA, et ce miRNA inhibe partiellement l’action d’IGF2 et d’au moins 4 autres proto- oncogènes.
81
6. Syndrome de Turner:
les patientes à 45,Xmat sont plus à risque d’avoir une malformation
cardiaque, un cou palmé et des difficultés de langage que les 45,Xpat. Il semble donc que un ou plusieurs gènes du chromosome X sont sujets à une empreinte parentale, avec expression paternelle requise pour enclencher un développement normal.
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Empreinte parentale et Fécondation In Vitro:
Depuis le début des années 2000, la communauté scientifique a remarqué que le taux de maladies liées à une empreinte parentale anormale est augmenté dans les grossesses conçues après stimulation ovarienne pour enclencher l’ovulation ou une poly-ovulation, et dans les fécondations in vitro (Chiba et al, 2013). Le BWS et le SRS sont tous les deux 10 fois plus fréquents dans les FIV; il semble que ces associations soient causées par une anomalie de l’établissement de l’empreinte pendant la gamétogenèse (ces anomalies prédisposent ces couples à l’infertilité), plutôt qu’à une anomalie induite par la technique de FIV – les traitements favorisant la survie de l’embryon.
Puisque le nombre conceptions médicalement assistées est en augmentation, il est possible que la fréquence des pathologies liées à l’empreinte parentale augmente au cours des prochaines années.
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La raison d'être et l'origine de l'empreinte parentale sont-ils connus?
La raison d'être et l'origine de l'empreinte parentale demeurent inconnues, et plusieurs hypothèses ont été émises pour expliquer ce phénomène
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Quelle hypothèse expliquant la raison d'être et l'origine de l'empreinte parentale est la plus citée?
Comme plusieurs de ces gènes influencent la croissance de l'embryon précoce, l’hypothèse la plus citée est celle de la compétition parentale: il est préférable pour les mâles (de toutes les espèces) d’avoir les enfants les plus gros possibles, même si c’est au détriment de la mère et les "mâles" marquent leurs chromosomes afin de promouvoir l’expression de facteurs de croissance (proto-oncogènes); au contraire, les "femelles" veulent des enfants assez gros, sans être obligées d’y laisser leur peau; elles expriment donc des gènes qui inhibent les proto- oncogènes d’origine paternelle.
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Il n'est donc pas surprenant de constater qu'une grande proportion des gènes qui subissent une empreinte sont impliqués dans le développement de nombreux cancers (p. ex., l'IGF2 du Beckwith-Wiedemann).
La perte de cette empreinte résulte en quoi?
La perte de cette empreinte résulte en l'expression des deux allèles oncogéniques, favorisant la progression d'un cancer.
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Quels changements permettraient aux cellules cancéreuses de se “dé-différencier” pour devenir plus agressives?
Il est probable que les cellules cancéreuses sont moins efficaces pour méthyler et acétyler l'ADN, et ces changements permettraient aux cellules cancéreuses de se “dé-différencier” pour devenir plus agressives (pour exprimer des gènes favorables à la prolifération et à l’envahissement des tissus sains, i.e., de métastases).
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Les perturbation épigénétiques dans les cellules cancéreises impliquent quoi particulièrement?
De façon générale, les mécanismes épigénétiques sont altérés dans les cellules cancéreuses, et ces altérations surviennent très tôt dans la carcinogenèse. Les perturbations épigénétiques impliquent particulièrement le DNMT et l’HDAC, dont l’expression peut être augmentée ou diminuée.
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Les perturbations épigénétiques impliquent particulièrement le DNMT et l’HDAC, dont l’expression peut être augmentée ou diminuée: une AUGMENTATION de l’une ou de l’autre de ces deux enzymes peut entrainer quoi?
une augmentation de l’une ou de l’autre de ces deux enzymes inhibe l’expression de gènes de façon non- spécifique; si par hasard, la cellule inhibe un gène suppresseur de tumeur, sa croissance peut être favorisée.
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Les perturbations épigénétiques impliquent particulièrement le DNMT et l’HDAC, dont l’expression peut être augmentée ou diminuée: une DIMINUTION de l’une ou de l’autre de ces deux enzymes peut entrainer quoi?
Si l’expression du DNMT ou de l’HDAC est diminuée, la cellule peut ré-activer certains gènes de façon non-spécifique - si des proto-oncogènes, des facteurs de croissance vasculaire, la télomérase ou des gènes favorisant la métastase, le potentiel d’agressivité de cette cellule peut augmenter.
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Comment les recherches sur les cancers ont changé récemment?
Jusqu’à récemment, les recherches sur les cancers se limitaient à des études de génétique classique: délétions, translocations, mutations ponctuelles, mutations par décalage du cadre de lecture, anomalies numériques, etc. Toute l’emphase était mise sur l’ADN et sa séquence.
Nous savons maintenant que les anomalies épigénétiques sont tout aussi importantes que les mutations “conventionnelles”.
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Les altérations épigénétiques surviennent au tout début de la carcinogenèse. Qu'est-ce que cela implique?
Puisque les altérations épigénétiques surviennent au tout début de la carcinogenèse, il est maintenant possible de diagnostiquer moléculairement et de façon précoce l’apparition d’adénomes colo-rectaux (tumeurs pré-cancéreuses) et d’adénocarcinomes colo-rectaux: les cellules normales ont un profil de méthylation normal, alors que les cellules des adénomes et des adénocarcinomes hyper- méthylent certains gènes. Ainsi, plutôt que de faire une coloscopie à tous les individus de 50 ans ou plus (procédure lourde qui peut causer une perforation du côlon), il est possible d’évaluer le profil de méthylation au niveau des cellules desquamées dans les selles - cette technique est encore sous évaluation, mais des études préliminaires montrent une sensibilité de 98% et une spécificité de 94%, ce qui est excellent pour un test de dépistage.
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epuis quelques années, quels types de médicaments sont utilisés dans le traitement du cancer?
Depuis quelques années, des médicaments qui inhibent le DNMT et l’HDAC sont utilisés dans le traitement du cancer.
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Depuis quelques années, des médicaments qui inhibent le DNMT et l’HDAC sont utilisés dans le traitement du cancer. Comment fonctionnent-ils?
ces médicaments réactivent des gènes de façon non-spécifique, et l’on a remarqué qu’il est fréquent que des gènes suppresseurs de tumeurs sont ainsi réactivés. Comme ces gènes ont une expression récessive, la réactivation d’un de leur allèle (p. ex., P53) permet d’exprimer la protéine P53 qui enclenche le suicide de cette cellule. Ce mode de thérapie est encore expérimental, mais semble prometteur, surtout lorsqu’on utilise cette classe de médicaments conjointement avec des agents chimiothérapeutiques conventionnels
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miRNAs et cancer
Étant donné que les miRNAs ont des effets fondamentaux dans l’embryogenèse normale et le maintien de l’état souche, il ne devrait pas être surprenant qu’ils ont également un impact crucial en oncogenèse; nous commençons à élucider ces cascades. Explique.
Les miRNAs sont exprimés de façon différente dans les tissus sains / cancéreux, et ils sont impliqués dans l’angiogenèse tumorale et le développement de métastases.
Les miRNAs peuvent être oncogéniques (les “oncomirs”), ou agir comme suppresseurs de tumeurs, selon qu’ils inhibent des anti-oncogènes ou des oncogènes.
Le fait qu’un miRNA peut avoir un effet anti-oncogénique dans certains tissus / certaines tumeurs, et un effet oncogénique dans d’autres tissus / tumeurs compliquera certainement leur utilisation dans le traitement du cancer.
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Nutrition maternelle, épigénétique, et origine développementale de maladies chez l’adulte
Par des mécanismes épigénétiques, le risque d’obésité chez l’adulte est en partie programmé pendant la période embryonnaire / fœtale, par la qualité de la diète maternelle pendant la grossesse: la malnutrition fœtale a de profonds impacts sur la santé de ces futurs adultes. Le manque de calories pendant la grossesse augmente le risque d’obésité, d’athérosclérose et de maladies coronariennes à l’âge adulte; de plus, cette augmentation de risque peut affecter les enfants de ces adultes, et même leurs petits-enfants.
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Thérapie épigénétique - Neurologie:
La maladie de Huntington et le syndrome du X-Fragile résultent de quoi?
Quel est le rôle des miRNA dans ces maladies?
résultent d’une mutation qui génère une protéine cytotoxique.
Depuis ~ 2015, des miRNA reconnaissant spécifiquement les ARNm mutés qui produisent ces protéines (sans reconnaître les ARNm de l’allèle normal) sont utilisés en clinique, et sont très prometteurs.
1. miARN reconnait l'allèle anormal (CAG = Glut > 35) et détruit cet ARNm anormal
2. ceci empêche la formation de la protéine HUNTINGTINE mutée
3. ceci empêche l'accumulation de la protéine cytotoxique
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RÉSUMÉ final sur les miRNa et autres ARNs non-codants
Les mécanismes épigénétiques, incluant les miRNAs et autres ARNs non-codants, sont impliqués dans le contrôle de la transition épithélio-stromale (p. ex., lors de la formation du mésoblaste à partir des cellules ectoblastiques du nœud de Hensen, et dans le processus d’invasion du mésenchyme par des cellules d’adénocarcinome du sein). Les cellules qui font cette transition spontanément se dé- différencient pour acquérir des caractéristiques de cellules souches. L’utilisation de miRNAs pour inhiber les cascades oncogéniques est concevable; néanmoins, ce ne sera certainement pas simple, puisqu’un miRNA peut être requis pour le développement et l’homéostasie d’un tissu normal, et que ce même miRNA peut être oncogénique et promouvoir la chimiorésistance dans d’autres tissus et organes. Par contre, depuis 2015, des thérapies épigénétiques ciblant des ARNm générant des protéines neuro-cytotoxiques sont disponibles et approuvées par la Food and Drug Administration.
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Qu'est ce que la chromatine?
ADN + échaffaudage de protéines, incluant:
- facteurs de transcription
- histones
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Qu'est ce qui détermine la vitesse de transcription de l'ADN?
La « force » de l’interaction entre les facteurs de transcription et la machinerie de transcription détermine la vitesse de transcription
((i.e., le nombre
de transcrits d’ARN produits par minute) -Ratio activateur/désactivateur -> système de gradateur pour a quel point on va pouvoir regrouper le polymérase rapidement)
100
Autres infos du ppt:
| Méthylation de l’ADN
L’inhibition est initialement accomplie par des facteurs de transcription inhibiteurs
La méthylation de l’ADN, conjointement avec d’autres modifications épigénétiques, joue un rôle crucial dans le maintien à long-terme de l’inhibition.
101
Autres infos du ppt: MeCP2 et syndrome de Rett
Syndrome lié au X, dominant,
♀ : seules les filles sont atteintes
♂ : presque toujours létal
```
Lié au X, dominant, ♀
- létal chez ♂
-Dvt normal jqa 6-18 mois
Hypotonie et scoliose
Microcéphalie progressive
Retard mental sévère
Retard de langage très sévère
Mouvements répétitifs (stéréotypiques) des mains et de la bouche
Incoordination sévère
EEG anormal
```
102
Autres infos du ppt:
| Quel histone peut être acetylé? Pour quelle raison?
Histone H4 a 4 lysines qui peuvent être acétylées :
< 1 lysine acétylée : forme hypo-acetylée
> 3 lysines acétylées : forme hyper-acetylée
103
Autres infos du ppt:
| L’acétylation des histone contrôle: quoi? (2)
L’acétylation des histone contrôle:
la formation des nucléosomes
la compaction de l’ADN en chromatine
104
Autres infos du ppt:
| Modifications des histones (“code d’histone”)
Acétylation Phosphorylation Ubiquitination Méthylation ADP-ribosylation SUMO-isation Glycosylation
105
Autres infos du ppt:
| Le groupe Polycomb (PcG) est il transmit durant la mitose?
Pendant la mitose: transmission efficace aux cellules filles
Marque épigénétique
(tout comme le TTX)
106
Autres infos du ppt:
Cascade lncRNA
controle pré-transcription:
controle post-transcription:
lncRNA: > 200 nt
Humain: dizaines de milliers de lncRNA
Pré-transcription:
Peuvent modifier code d’histone e.g., XIST
Post-transcription:
Peuvent modifier demie-vie de mRNA (↑ ou ↓)
107
Autres infos du ppt:
| Les miRNAs ESCC et LET-7 nous permettent de tirer quelle conclusion?
un miRNA peut à lui-seul transformer une cellule différenciée en cellule souche.
108
Autres infos du ppt:
| Empreinte parentale lors de la méiose
Lors de la méiose, les gamètes perdent la méthylation des gènes avec empreinte
À la fin de la méiose, la méthylation des gènes sujets à l’empreinte sera différente si le gène est d’origine paternelle (spermatozoïde) ou maternelle (ovocyte)
109
Autres infos du ppt:
| Empreinte parentale au stade de morula
Morula: dé-méthylation globale,
mais
La déméthylation des allèles avec empreinte est différente dépendamment de si l’allèle est d’origine paternelle ou maternelle
Chez l’embryon, l’empreinte parentale s’établit de façon différentielle dépendamment des organes
Certains gènes sont inactivés très tôt, d’autres à la fin de l’embryogenèse
Le même gène peut être inactivé très tôt dans certains organes, et plus tard ou pas du tout dans d’autres organes
110
Autres infos du ppt:
Vrai ou faux:
L’empreinte parental peut être totale ou partielle et reste la même d'un tissu a l'autre. Explique
FAUX
L’empreinte peut être totale:
allèle complètement inactivé
ou partielle:
l’allèle d’un des parents est plus exprimé que l’allèle de l’autre parent
MAIS
L’empreinte peut être variable d’un tissu à un autre:
- p.ex., certains gènes n’expriment leur empreinte que dans le placenta
111
Autres infos du ppt:
Le domaine 11p15.5
expression maternelle
H19
IGF2R
p57KIP2
MASH2
Les mécanismes contrôlant l’empreinte sont peu compris et diffèrent d’une région à une autre
112
Autres infos du ppt:
Le domaine 11p15.5
expression paternelle
IGF2
KVLQT1
INS1
IPL
Les mécanismes contrôlant l’empreinte sont peu compris et diffèrent d’une région à une autre
113
```
Autres infos du ppt:
Insulin-like Growth Factor 2 (IGF2)
quoi?
fonctions?
localisation?
```
Protéine
Facteur de croissance
Fonctions:
induction
prolifération (proto-oncogène) migration cellulaire
11p15.5
114
Autres infos du ppt:
| IGF2 souvent sur-exprimé dans:
Wilms Ewing
Rhabdomyosarcomes Tumeurs corticosurrénaliennes Phéochromocytomes
Hépatoblastomes & carcinomes hépatocellulaires
La sur-expression d’IGF2 chez le foetus cause le syndrome de Beckwith-Wiedemann
115
Autres infos du ppt:
| BWS
Triade classique:
- omphalocoele
- macroglossie
- gigantisme asymmétrique
Viscéromegalie: surrénales, reins, foie, coeur,
pancréas, gonades
Hyperinsulinémie néonatale
(Intestin qui restenet dans cordon ombilica
Langue plus grosse que normal
Un bras plus gros que l autre (ou jambe) ou un de chaque c, du meme côté ou côté opposé)
116
Autres infos du ppt:
| BWS - tumeurs
5% des patients atteints de BWS développent des tumeurs
Wilms Hépatoblastomes Rhabdomyosarcomes Pancréatoblastomes
Tumeurs corticosurrénaliennes
117
Autres infos du ppt:
| Syndrome de Silver-Russell
H19pat actif, ou dup H19mat
- surexpression H19 → inhibition IGF2
(H19 = miRNA, inhibe > 5 proto- oncogènes)
Retard de croissance
Retard développemental (moteur et cognitif) et troubles d’apprentissage si hypoglycémie
118
Autres infos du ppt:
| Transmission inter-générationnelle
Stress:
impact comportemental, cognitif, Ψ-pathologique;
contrôle épigénétique du gène du cortisol
Nutrition (disette – «empreinte nutritionnelle»):
croissance, obésité, diabète, LDL-HDL et cholestérol, athérosclérose, hypertension
119
Autres infos du ppt:
| “Génétique classique des cancers”
```
deletion
translocation
Mutations ponctuelles
Mutations par décalage du cadre de lecture (frameshift)
Anomalies numériques
```
Emphase sur l’ADN et sa sequence
120
Autres infos du ppt:
| Méthylation et cancer
↓ DNA Methyl Transferase (DNMT)
- activation non-spécifique de gènes
- dé-differenciation
réactivation:
- oncogènes
- télomérases
- facteurs angiogéniques
- CAMs favorisant métastases
↑ DNMT
inactivation non-spécifique de gènes
Inactivation :
- anti-oncogènes
- cascade apoptotique
- inhibiteurs d’angiogenèse
- CAMs inhibant les métastases
Précoce : ↓ DNA Methyl Transferase (DNMT)
activation non-spécifique de gènes
Tardif : ↑ DNMT
inactivation non-spécifique de gènes
Terroir fécond pour favoriser l’émergence de clones agressifs
(évolution clonale “darwinienne”)
121
Autres infos du ppt:
| Similitudes - Embryon & Cancer
```
Prolifération
Invasion
Migration
Néovascularisation
Immortalité
```
Gènes requis réactivés par les cellules cancéreuses
122
Autres infos du ppt:
| Implications diagnostiques
Hyperméthylation survient très tôt dans la carcinogenèse:
marqueur très précoce du cancer
cellules cancéreuses dans le sputum
adenome colorectal dans les selles
PCR sensible à la méthylation
123
Autres infos du ppt:
| L’hypothèse des deux insultes de Knudson (“two hit” theory)
L’hypothèse des deux insultes de Knudson
| doit inclure les insultes épigénétiques en plus des mutations conventionnelles
124
Autres infos du ppt:
| Implications thérapeutiques
Inhibiteur de DNMT
Inhibiteur de HDAC
Inhibiteurs de DNMT et de HDAC :
Réactivation des gènes suppresseurs de tumeurs (anti-oncogènes)
Inhibiteurs de DNMT dans les essais cliniques - meilleurs taux de réponses :
```
Adénocarcinomes
Sein:
63%
Ovaire:
25%
Colorectal:
30%
Poumon:
20%
Prostate:
16%
```
Maladie de Huntington et Syndrome du X-Fragile (FXTAS) :
ARNm muté produit protéine toxique
Syndrome du X-Fragile (FXTAS) et Ataxie spinocérébelleuse:
ARNm muté produit protéine toxique miRNA ciblé contre l’ARNm muté
empêche la formation de cette protéine
sans effe sur l'ARNm normal
125
Autres infos du ppt:
| ARN est aussi impliquée dans _____
mémoire
