Introduction à la génétique et cytogénétique médicales - Cours 4 Flashcards
Qu’est-ce que la génétique?
La science de l’hérédité. Elle étudie la transmission des caractères normaux et pathologiques d’une génération à l’autre
Comment appelle-t-on l’étude de la génétique qui inclut les aspects pathologiques de l’hérédité?
Génétique médicale
Comment divise-t-on les pathologies de l’hérédité?
En deux grandes catégories :
1- L’anomalie est due à une mutation génique et est identifiée par la biochimie et la biologie moléculaire ; souvent suspectée à l’histologie (maladies de surcharge)
2- L’anomalie est visible morphologiquement et est identifié par la cytogénétique
On considère actuellement qu’entre le tiers et la moitié des enfants hospitalisés le sont pour des problèmes génétiques
Que se passe-t-il entre 2000 à 2004?
On annonce la fin du séquençage du génome humain (HUGO). On connait désormais plus de 99% du génome humain
Première surprise :
-Le génome ne comporte pas 100 000 gènes comme on le croyait mais seulement de 20 000 à 25 000
-Les gènes humains n’occuperaient qu’environ 2% de tout notre ADN
Qu’est-ce qu’un gène?
Correspond à un segment d’ADN contenant une information particulière
Qu’est-ce qu’un locus ?
Se définit comme l’endroit occupé physiquement par une fonction génique (un gène) sur un chromosome et son homologue
Au même endroit (locus) sur les deux chromosomes d’une même paire, on peut retrouver la même forme de cette fonction génique ou une forme différente (allèle)
Qu’est-ce qu’une allèle?
L’une ou l’autre forme d’un gène occupant un locus défini sur une paire chromosomique déterminée
Un individu normal peut posséder plus de deux allèles à la fois pour un locus donné, à savoir, l’un de ces allèle est d’origine paternelle et l’autre, d’origine maternelle
Qu’est-ce que la polyallélie?
Pour une fonction génique, lorsqu’il y a plusieurs allèles dans une population
Qu’est-ce que le génotype?
Correspond à la constitution génétique d’un individu
Qu’est-ce que le phénotype?
Représente l’ensemble des caractères apparents d’un individu, caractères constatés à l’examen de cet individu sans l’aide de son histoire familiale
Qu’est-ce que le syndrome?
Une condition clinique dans laquelle on peut reconnaître un nombre important de modifications phénotypiques constantes chez plusieurs individus
Donnez un exemple de maladie où la personne est porteuse d’un gène anormal et est phénotypqieuement normale pendant une bonne partie de sa vie
La Chorée de Huntington : autosomique dominant - locus 4p16.3 - mortalité des neurones, mouvements saccadés et démence
Définissez : Plusieurs gènes peuvent avoir le même effet
Hétérogénéité génique
Définissez : Un même gène peut avoir plusieurs effets
Pléiotropisme
Définissez : Des agents du milieu peuvent stimuler les effets d’un gène
Phénocopie
Une maladie est dite congénitale lorsqu’elle…
Est présente à la naissance
Est-ce qu’une maladie congénitale doit absolument être héréditaire?
Elle peut être héréditaire ou non (par exemple la plupart des malformations cardiaques)
Par contre, une maladie héréditaire peut ne pas être congénitale si elle n’apparaît que plus tard dans la vie (par exemple, la Chorée de Huntington)
Est-ce que le syndrome d’alcoolisation foetale est une maladie congénitale et/ou héréditaire?
maladie congénitale non héréditaire caractérisée par un retard mental, une microcéphalie, des anomalies cardiaques, une insuffisance rénale et un retard de croissance
De quoi dépend les différences entre les individus?
Certaines différences entre les individus dépendent uniquement de la constitution génétique (par exemple, les groupes sanguins)
D’autres différences dépendent à la fois de la constitution génétique et de l’environnement (certains cancers, certaines infections, etc.)
Enfin, il existe des différences qui ne dépendent que de l’environnement et dans lesquelles la constitution génétique ne joue aucun rôle (les brûlures, Tchernobyl)
Comment est-il possible de distinguer les effets du milieu de ceux de l’hérédité?
Par la comparaison de jumeaux monozygotes, qui possèdent le même patrimoine génétique : leurs dissemblances doivent être attribuées à l’action de l’environnement
De quoi est composé le nucléotide?
Base azotée, sucre, phosphate
Quels sont les bases azotées de l’ADN?
Guanine-Cytosine
Thymine-Adénine
Qu’est-ce que le nucléosome?
Unité de base d’organisation de la chromatine
Segment d’ADN + complexe d’histones en octamère (coeur protéique)
Permet la condensation de l’ADN en chromatine, elle même repliée (compactage de nos 2 mètres d’ADN dans chaque cellule)
Plus l’ADN est condensé, moins les gènes pourront être transcrits
Définissez : Compactage de l’ADN moins condensé; contient les gènes transcrits
Euchromatine
Définissez : Compactage de l’ADN hyper compact; toujours condensé, contient les gènes non transcrits, contient peu de gènes : télomères et centromères
Hétérochromatine
De quoi est composé le corps protéique?
2 copies de H2A, H2B, H3, H4
Comment peut-on modifier la conformation de l’ADN?
Par le complexe de remodelage
Par modification chimique des histones ou épigénétique
Qu’est-ce que le complexe de remodelage?
Protéines, utilisant de l’ATP qui induit des changements de conformation du nucléosome
Permet de condenser ou décompenser la structure et exerce donc un certain contrôle sur l’accessibilité des gènes au mécanisme de transcription
Explique la modification chimique des histones ou épigénétique
Acétylation et méthylation-phosphorylation-ubiquitinylation
-Acétylation : Mise en place par les histones-acétyltransférases. Ajout d’un groupe acétyl qui modifie l’empaquetage des gènes par les histones; augmente l’accessibilité à ces gènes. Réversible
-Méthylation : ajout de groupement méthylès sur les histones, modifie la condensation –>Gènes plus ou moins accessibles
Dans quel sens se fait la réplication de l’ADN?
Dans le sens 5’-3’
Quels sont les étapes de l’ADN jusqu’au la protéine?
ADN (nucléotides TACG)
Transcription
ARNm (nucléotides UACG)
Traduction
Protéine (20 acides aminés possibles)
Qui s’occupe de la traduction des ARNm en protéine?
Les ribosomes
Nommez les sortes de mutations
Mutation génique ponctuelle
Mutation frameshift
Mutation stop
Mutation ponctuelle
Qu’est-ce qu’une mutation génique ponctuelle?
Délétion ou insertion de multiples de 3 nucléotides
Respect du cadre de lecture (absence de décalage du cadre de lecture)
Qu’est-ce qu’est une mutation stop?
Codon se fait remplacer par codon stop
Arrêt de lecture -> Troncation
Qu’est-ce qu’une mutation frameshift?
Délétion ou insertion de non multiples de 3 nucléotides
Pas de respect du cadre de lecture :
-Protéine tronquée -> Instable et dégradée (perte de fonction)
-Protéine tronquée ->Effet gain de fonction
Insertion :
Pas de respect du cadre de lecture car insertion ou perte de nucléotides qui ne représente pas un multiple de 3 –>Troncation
Quelles sont les conséquences d’une mutation génique?
Une mutation génique de type “single gene effect) peut être responsable :
-Anomalie du développement
-Anomalie biochimique : maladie métabolique/mitochondrie
-Accumulation excessive de protéines anormales : maladies de surcharge/maladies métaboliques
Quelles types de maladies sont-elles causées par un changement du type de protéine?
-Maladies enzymatiques : Maladies métaboliques et maladies des anti-enzymes (Déficit en A1AT)
-Malformations
-Maladies immunologiques
-Protéinopathies (Amylose)
-Maladies neurodégénératives
-Prédisposition au cancer (protéines impliquées dans la voie de signalisation)
-Canalopathie (ex. mucoviscidose)
Qu’est-ce qu’une mutation ponctuelle? Donnez un exemple
Substitution d’un nucléotide par un autre
Ex : Drépanocytose
Déformation du globule rouge –>Faucille
Du fait de la modification de la Bêta hémoglobine
Quel est la maladie en lien avec une perte de fonction enzymatique?
Maladies de surcharge ou maladie enzymatique
Peut être du à un problème d’excrétion, de taux, ou de surcharge
La mutation atteint un gène qui malforme une enzyme qui n’est alors plus capable de catalyser un composé A en B. Il y a alors accumulation de A dans la cellule qui repousse le noyau et fait une surcharge
Donnez un exemple de maladie enzymatique ou de surcharge
Maladie de Gaucher : Déficit en glucocérébrosidase
Donnez un exemple de déficit de fonction d’une protéine
Déficit en alpha1-antitrypsine
L’alpha1-antitrypsine agit entre les protases. Sans elle, inflammation brise membrane et fait un gros trou
Accumulation dans le réticulum endoplasmique
Qu’arrive-t-il lors d’une accumulation de la protéine amylose?
Bloque les vaisseaux sanguins