G.6 : Intro au Diagnostic Moléculaire Flashcards
Rédigé par: Tian Ren Révisé par : Justin Gagné St-Georges
Diagnostic moléculaire: définition
Diagnostic de pathologies causées par des variations pathologiques d’un gène, de plusieurs gènes, ou de l’épigénome
Pourquoi est-ce que les sites consensus d’épissage (à la limite entre exon et intron) sont des régions importantes en diagnostic, même s’ils ne font pas partie de régions codantes (exons)?
Des mutations dans ces sites peuvent affecter le patron d’épissage (donc: exon-skipping, incorporation de nouveaux exons, etc), ce qui affecte la structure de la protéine.
Est-ce que toutes les variabilités du génome sont pathogéniques?
Non, ce ne sont pas toutes les variabilités qui causeront un phénotype pathogénique.
Les variabilités non-pathogéniques peuvent servir à comparer les profils génétiques de différents individus (ex: celui du donneur et du receveur lors d’une greffe)
Est-ce que les variations de novo ont plus de chances d’être pathogéniques que ceux transmis par les parents?
Oui
Environ 70 variations surviennent de novo dans notre génome
Nommer quelques causes des variations de novo
Causes internes:
- Dépurination
- Déamination
- Radicaux libres
- Erreurs de la polymérase
- Méthylation, etc
Causes externes:
- UV, Radiation, chimiques
Vrai ou faux: les îlots CpG dans le génome sont des régions beaucoup plus à risques de mutation?
Vrai, en raison de la méthylation des cytosines qui sont enclins à se désaminer en U.
Les mutations (CG ⇒ TG) sont 20x plus fréquentes que les autres types de mutation
Qu’est-ce qu’une région microsatellite (type de variation moyenne)?
Région du génome où une petite séquence (ex: CA) est répétée.
Le nb de répétitions peut varier d’un individu à l’autre.
Quelles est le type de mutation le plus fréquent parmis les suivants: insertions, délétions, substitution?
Substitutions
Nomme les 4 conséquences possibles d’une variation
- Homologue ou silencieux (a.a. ne change pas) - bénin, sauf si le changement interfère avec l’épissage
- Faux-sens (a.a. changé)
- Non-sens (codon changé pour codon STOP)
- Altération du cadre de lecture
** 3 et 4 sont les plus fréquemment pathogéniques
Mutation Perte de fonction vs. Gain de fonction
Perte de fonction:
- Quantité de protéines produites diminue
- Réduction de l’activité de la protéine (ex: mutation dans le site actif d’un enzyme)
Gain de fonction:
- Augmentation de la quantité de protéines produites (ex: promoteur plus puissant)
- Augmentation de l’activité de la protéine
- Nouvelle fonction de la protéine
Quelles sont les 2 catégories de maladies causées par des mutations dynamiques?
- Maladies causées par grandes expansions (ex: Syndrome X fragile, Steinert)
- Les expansions = dans parties non-codantes - Maladies causées par des petites expansions (ex: Huntington, SCA1,…)
- Les expansions = typiquement dans parties codantes
On veut isoler l’ADN des leucocytes d’un patient ayant reçu une greffe de moelle osseuse. Est-ce que cela pose problème?
Oui, car l’ADN des leukocytes (dans le sang du patient) pourrait être celle du doneur, et non celle du patient.
Quelles sont 2 propriétés de l’ADN qui permettent son isolation?
- Charge négative
- Adhésion sur une membrane de verre ou silice
Quelles sont 2 techniques pour déterminer l’efficacité d’une isolation d’ADN?
- Densité optique: ratio 260/280nm (260nm = absorbtion max ADN)
- Teintures intercalantes (composés qui se fixent à l’ADN)
- Ex: bromure d’éthidium
- intensité du signal = estimation quantité & taille d’ADN
Quel est le principe de base de l’hybridation?
Utilisation d’une sonde (séquence de nucléotides complémentaires à une région du génome) avec un signal fluorescent, qui peut être détectée.
- Mélanger sonde & ADN du patient
- Isoler l’ADN
- Si signal fluorescent est détecté sur l’ADN du patient: il y a eu hybridation entre la sonde & l’ADN (donc: la séquence complémentaire à la sonde est bel et bien présente dans le génome du patient)
Vrai ou faux: on peut utiliser les méthodes d’hybridation pour déterminer si un patient est homozygote et hétérozygote pour un certain allèle
Vrai!
Il suffit d’utiliser 2 sondes (1 pour l’allèle sauvage, 1 pour l’allèle muté) marquées avec des couleurs différentes
Si on détecte les 2 couleurs: l’individu = hétérozygote
Sur un électrophorèse capillaire, le courant électrique permet de séparer les fragments d’ADN selon leur:
Taille
Les fragments plus petits vont migrer plus rapidement. Leur taille d’un fragment peut donc être inférée selon sa distance de migration sur le gel.
5 étapes du Buvardage Southern (Southern Blot)
- Digestion de l’ADN génomique (ex: enzymes de restriction)
- Électrophorèse capillaire
- Transfert des fragments d’ADN sur une membrane
- Hybridation (avec sondes)
- Détection (des sondes) par audioradiographie
Pour faire un PCR, on a besoin de:
- Échantillon d’ADN
- Polymérase (Taq polymérase)
- Nucléotides
- Amorces
- Machine PCR
- Ions tampons
Quelle est la formule pour calculer le nb de molécules d’ADN présentes après un certain nb de cycles PCR (si on commence avec une seule molécule d’ADN)
2n
où n = nb de cycles PCR
Que permet la technique PCR-migration? (qui combine la technique PCR et le buvardage Southern)
Dans cette technique, on utilise la PCR pour amplifier un certain gène (pour le rendre plus visible). L’électrophorèse permet ensuite d’évaluer la taille du gène amplifié par PCR.
Cela permet de détecter:
- Mutations d’insertions ou délétions (qui font varier la taille d’un gène et donc sa distance de migration sur le gel)
- Contamination foeto-maternelle
Comment fonctionne la PCR-digestion?
- PCR: amplifier un gène
- Digestion du produit PCR par une enzyme de restriction (qui reconnait une séquence spécifique, qui se retrouve normalement sur le gène testé)
Si l’enzyme de restriction ne peut pas digérer le produit PCR: son site de restriction ne se trouve plus sur le gène (donc: mutation est survenue).
Ainsi, la taille attendue ne sera pas respectée sur la migration sur gel.
Nomme une application de la PCR-digestion
- Détecter des mutations quelconques (en détectant un site de restriction créé ou aboli par une mutation ponctuelle)
Dans la technique ASPE (Allele Specific Primer Extension), pourquoi est-ce qu’on utilise différents amorces (qui ont des séquences différentes en position 3’ et qui émettent un signal différent)?
Ces amorces servent à détecter des SNPs dans la région où ils devraient hybrider à l’ADN.
Ex: on utilise 2 amorces. Le premier amorce a une séquence 3’ complémentaire à l’allèle sauvage, le 2e amorce est complémentaire à l’allèle muté (a une différente séq en 3’).
Si après PCR, on détecte seulement le 1er amorce dans le produit PCR, il y avait seulement de l’allèle sauvage dans l’ADN du patient. Si on détecte les 2 amorces, le patient a les 2 allèles (hétérozygote).