Mécanismes de l'hérédité et transmission intergénérationnelle

Question 1

Quelle est la définition moléculaire classique du gène?

Answer 1

• Unité d’information héréditaire codée par l’ADN transmis dans les gamètes et qui code pour un caractère

Question 2

Quelle est la définition moléculaire moderne du gène?

Answer 2

• Séquence/étirement de l’ADN (ou de l’ARN) qui code pour une protéine ou pour une chaîne d’ARN fonctionnelle

Question 3

Qu’est-ce qu’un gène?

Answer 3

• Un tronçon d’ADN (ou d’ARN) dont l’expression aboutit à un trait protéique ou phénotypique

Question 4

Quelles sont les deux percées historiques sur l’hérédité?

Answer 4

• August Weisman et la théorie du plasma germinatif
• Gregor Mendel et la génétique mendélienne

Question 5

Qu’est-ce que la théorie du plasma germinatif?

Answer 5

• Tout ce qui affecte le somatique ne devrait pas avoir d’influence sur le phénotype des générations subséquentes
• L’information héréditaire est transmise à travers les cellules germinales
  -Le développement de la 2e génération dépend de l’information contenue dans le plasma germinatif

Question 6

Qu’est-ce que la génétique mendelienne?

Answer 6

• Mendel a croisé des plants de pois et en a déduit les lois de la génétique

Ségrégation génétique:
-Les allèles parentaux se séparent et une copie passe de chaque parent à la progéniture
-L’allèle qui est transmis est aléatoire (récessive et dominante)

Assortiment indépendant:
-Les allèles de différents loci sont transmis à la progéniture indépendamment les uns des autres

Question 7

Qu’est-ce que les allèles?

Answer 7

• Variants pour un même gène, présents dans une population
• Se traduisent pas des différentes d’ARN transcrits et de protéines produites (effet sur le phénotype)

Question 8

Qu’est-ce qui constitue le génotype?

Answer 8

L’ensemble des paires d’allèles

Question 9

Comment se produits les allèles dominants et récessifs?

Answer 9

• Dans le cas de dominance et de récessivité, l’allèle dominant est exprimé, mais l’allèle récessif sera réprimé
• Ce processus se fait par l’apposition de marques épigénétiques sur l’allèle récessif

Question 10

Comment se fait-il que même avec un allèle délétère, on peut avoir plusieurs générations sans maladie?

Answer 10

• Avec des allèles délétères récessifs, la maladie ne se manifeste pas
• Il faut se reproduire avec une personne qui a aussi cet allèle récessif délétère pour observer la maladie

Question 11

Quelles maladies héréditaires ne touchent que les garçons?

Answer 11

• Hémophilie de type A
• Dystrophie musculaire de Duschênne

Question 12

Qu’est-ce que les allèles codominants?

Answer 12

• Les deux allèles sont exprimés de manière égale (indépendamment exprimés)
• S’ils codent pour des protéines différentes (blending), l’effet des deux protéines est présent
• S’il s’agit d’un effet de doses (Mendel), le phénotype sera intermédiaire
• Entraînent l’expression de traits différents de ceux des parents
• Au fur des générations, ils peuvent entraîner une grande diversité phénotypique dans une population

Question 13

Qu’est-ce que l’hypercholestérolémie familiale?

Answer 13

• Maladie autosomique codominante qui entraîne une élévation du taux de cholestérol sanguin et augmente les risques de maladies cardiaques
• Causée par une mutation du gène qui code pour un récepteur à LDL
  -Les homzygotes normaux n’ont pas d’hypercholestérolémie
  -Les homozygotes qui portent l’allèle HF n’ont aucun récepteur et ont des taux de cholestérol 3 à 8x plus élevés (risque de crise cardiaque dès l’enfance)
  -Les hétérozygotes font une hypercholestérolémie moins importante, car ils n’ont que 50% des récepteurs normaux et ont des taux de cholestérol de 2 à 3x plus élevés

Question 14

Nommez un gène qui possède plus que 2 allèles

Answer 14

Les antigènes sanguins (A, B, O)

Question 15

Qu’est-ce que la pénétrance et l’expressivité?

Answer 15

Pénétrance:
* Pourcentage d’individus porteurs d’allèles d’intérêt qui l’expriment

Expressivité:
* La variabilité dans le taux d’expression d’un gène dans une population
* Reliée aux concepts de variabilité et de canalisation

Question 16

Différenciez l’expression canalisée et variable

Answer 16

Expression canalisée:
* Expression stricte et stable
* Tout le monde exprime le même niveau

Expression variable:
* Variabilité du niveau d’expression dans une population, alors qu’il y a une uniformité au niveau du génotype

Question 17

Qu’est-ce que la pléiotropie?

Answer 17

• Lorsque des gènes ont des effets sur plusieurs traits

Question 18

Nommez une maladie qui est un exemple de pléiotropie

Answer 18

La phénylcétonurie

Question 19

Qu’est-ce que la phénylcétonurie?

Answer 19

• Maladie causée par une mutation dans le gène de l’enzyme phénylalanine hydroxylase qui convertit la phénylalanine en tyrosine (a.a utilisé dans le développement du cerveau)
• Plusieurs manifestations
  -Développement cérébral altéré
  -Déficiences intellectuelles
  -Troubles de comportement
  -Microcéphalie
  -Épilepsie

Question 20

Qu’est-ce que les traits polygéniques?

Answer 20

• Un trait dépend de plusieurs gènes
• Rendent la prédictibilité génétique de certains traits et maladies plus complexes
• Sont potentiellement plus susceptibles aux mutations délétères (une mutation sur un des gènes entraîne la perte du phénotype sain)
• Ex: La taille et la couleur de la peau

Question 21

Qu’est-ce que l’épigénétique intergénérationnelle?

Answer 21

• Durant la gamétogénèse, des marques épigénétiques sont placées sur l’ADN des gamètes et forment une emprunte génomique
  -Pas aléatoire et persistantes
• Cet emprunte permet à certains gènes de l’un ou l’autre des parents d’être marqué et d’être réprimé dans l’enfant (même s’il est dominant)
• L’expression d’un gène en fonction de son origine dépend exclusivement du gène
• Des modifications spécifiques d’histones pourraient maintenir une hypométhylation de certains gènes et favoriser leur activité après fécondation
  -Durant la gamétogénèse, l’ADN est très méthylé dans les gamètes, mais durant la mise en place des nucléosomes, on peut conserver certaines zones hypométhylées donc lors de la fécondation, on a expression de ces gènes de manière parent-spécifique

Question 22

À quel moment est modifiée l’emprunte génomique?

Answer 22

• L’emprunte génomique est modifiée au cours du développement de manière tissu-dépendante (lors de la reprogrammation de nouvelles marques épigénétiques)
• Ces modifications séquentielles sont essentielles à un développement normal

Question 23

Complétez la phrase: ____ ? ____ peut avoir un impact important sur l’héritabilité et la transmission de certaines maladies

Answer 23

L’emprunte génomique

Question 24

Que peut entraîner des problèmes d’empruntes génomiques?

Answer 24

• Des syndromes similaires à des mutations génétiques
• Ex: le syndrome d’Angelman

Question 25

Quel est le rôle de l’emprunte génomique dans le syndrome d’Angelman?

Answer 25

• Le gène UBE3A est actif uniquement sur l’allèle hérité de la mère dans les neurones du cerveau, tandis que l’allèle paternel de ce gène est silencieux dans ces cellules en raison de l’empreinte génomique
• Le syndrome d’Angelman survient lorsqu’il y a une perte ou un défaut de l’expression du gène UBE3A sur le chromosome maternel, ce qui entraîne un déficit en protéine UBE3A dans le cerveau

Question 26

Qu’est-ce qui impact le risque d’erreurs d’emprunte génomique?

Answer 26

• Augmente avec l’âge des parents
• Expositions environnementales qui peut affecter les marsques épigénétiques

Question 27

Différenciez les effets intergénérationnels et transgénérationnels

Answer 27

Transgénérationnels:
* À travers plusieurs générations
* Impliquent une persistance de marques épigénétiques à travers plus d’une génération et qui échappe à la reprogrammation

Intergénérationnels:
* Normalement rétablis à chaque génération et ne sont pas persistants

Question 28

Vrai ou faux? Les signaux comportementaux ou sociaux peuvent se transmettrent de manière intergénérationnelle, même sans contact social direct

Answer 28

Vrai

Question 29

Vrai ou faux? Pour considérer un effet transgénérationnel, on compte deux générations pour un mâle ou une femelle

Answer 29

Faux. Pour considérer un effet transgénérationnel, on compte deux générations pour un mâle et trois générations pour une femelle

Question 30

Pourquoi une transmission transgénérationnelle nécessite 3 générations pour une femelle?

Answer 30

• Les femelles portent leurs enfants dans leur ventre, et leurs cellules germinales des enfants sont encore exposées aux stimuli

Question 31

Vrai ou faux? Le tabagisme a un effet transgénérationnel sur l’acétylation de l’ADN dans le système sanguin périphérique

Answer 31

Faux. Le tabagisme a un effet transgénérationnel sur la méthylation de l’ADN dans le système sanguin périphérique

Question 32

Quels sont les impacts d’une diète obésogène sur la progéniture et les générations futures?

Answer 32

• Une diète obésogène a un impact sur la régulation de plusieurs gènes et traits métaboliques affectant le poids et la santé de la progéniture sur 3 générations
• Phénotype moins important si juste 1 parent et il s’éteint au fur des générations

Question 33

Quels perturbateurs endocriniens induisent des modifications épigénétiques qui sont transmissibles de manière transgénérationelle?

Answer 33

• Le Vinclozolin
• Le DDT

Question 34

Que peut entraîner l’exposition aux DDT?

On parle de transmission intergénérationnelle

Answer 34

• Entraîne des effets sur la santé sur plusieurs générations
• L’exposition d’une femelle en gestation entraîne des modifications importantes qui sont transmises par la lignée germinale masculine
• Sur trois générations, on observe des taux d’apoptose élevés dans les spermatozoïdes

Question 36

Comment expliquer que certains comportements «appris» (conditionnés) peuvent être hérités de manière transgénérationnelle?

Answer 36

• L’effet transgénérationnel n’est pas directement comportemental, mais affetre le développement des récepteurs olfactifs (par exemple)
  -Chez les F0, les neurones olfactifs expriment plus du récepteur associé
  -Cette même surexpression est observée chez les F1 et F2
• La méthylation de l’ADN est altérée (hypométhylation) autour du gène du récepteur et est changée dans les spermatozoïdes F0 et F1
  -Cette méthylation n’est plus observable dans les spermatozoïdes F2

Question 37

Vrai ou faux? L’âge du père est associé à plus de maladies génétiques que l’âge de la mère

Answer 37

Vrai

Question 38

Plusieurs études suggèrent une relation entre l’âge paternel à la conception et quoi?

Answer 38

Des troubles neurodéveloppementaux

Question 39

Qu’est-ce que l’hypothèse du gène égoïste dans les spermatozoïdes?

Answer 39

• Hypothèse qui postule que certains gènes ont un comportement égoïste, et qu’ils cherchent à augmenter leur propre transmission aux générations suivantes, même si cela peut être défavorable pour l’organisme dans son ensemble
• Théorie qui dit que des mutations peuvent rendre les gènes plus capables de se diviser

Question 40

Vrai ou faux? Le manque de soin ou les stresseurs durant la petite enfance ont des effets comportementaux graves visibles dans l’épigénome

Answer 40

Vrai

Question 41

Où sont visibles les effets épigénétiques du stress?

Answer 41

• Dans le sperme de plusieurs générations
• Dans plusieurs tissus, y compris l’hippocampe (zone du cerveau impliquée dans l’impulsivité)

Question 42

Expliquez l’hypothèse de la transmission transgénérationnelle du trauma

Answer 42

• Les événements traumatiques pourraient laisser une marque épigénétique durable et transmissible qui prédisposeraient les générations suivantes à exprimer des symptômes de PTSD
• Profils de méthylation des gènes de récepteurs cortisol dans les décendants des survivants de l’holocauste
• Possibilité de propagation des traumatismes par les histoires (difficile de différencier l’aspect culturel de l’aspect biologique)