BASES DE LA GENETIQUE
L'ADN d'un noyau mesure 1,8 mètre
Les 23 paires de chromosomes de la cellule comportent 22.500 gènes
L'ensemble de ces gènes renferme 3 milliard de paires de base
Chaque base est une combinaison des 4 acides aminés uniques: A,T,G,C
Parmi ces gènes:
-certains programment la synthèse des protéines
-d'autres participent au fonctionnement de la cellule
-d'autres ne semblent coder pour rien, ce seraient des gènes ancestraux
Une cellule agit comme une chaîne de montage:
elle puise des éléments dans le courant sanguin et fabrique des protéines.
Le noyau de la cellule est une bibliothèque Le chromosome est un livre de la bibliothèque
Le gène est une page du livre, il est en double exemplaire
L'ADN constitue les lettres |
Variations d'un individu à l'autre:
99% des séquences du génome humain sont identiques chez tous les sujets.
D'infimes régions de nos chromosomes sont qualifiés d'hypervariables.
Les séquences hypervariables ont des longueurs différentes d'un sujet à l'autre.
Ces séquences hypervariables se transmettent suivant les lois mendéliennes.
Ces variations permettent de dresser le profil génétique d'un sujet.
C'est ce qui est appelé empreinte génétique.
Anomalies:
chaque personne présente 250 à 300 gènes délétères.
ces mutations empêchent les gènes de fonctionner normalement.
Parmi les variants, il peut être difficile de reconnaître ceux qui sont pathogènes:
classe 5 : variant rapporté comme étant pathogène
classe 4 : non rapporté mais probablement pathogène
classe 3 : variant de signification inconnue, potentiellement pathogène
classe 2 : probablement bénin
classe 1 : variant fréquent
Il est actuellement possible de faire une lecture complète du génome humain.
Chromosomes sexuels:
Ce sont les chromosomes XX chez la femme et XY chez l'homme.
Le terme autosomique signifie qu'il s'agit d'un chromosome non sexuel.
Exome:
C'est l'ensemble des parties codantes du génome, il représente 1% du génome.
Les exons sont les séquences codantes et les introns les séquences non codantes.
Mais les parties non codantes jouent un rôle dans la régulation de ces gènes.
Allèles:
Ce sont les 2 copies d'un gène, sur les chromosomes les gènes sont par paires.
Les gènes sont doubles, l'allèle paternel et l'allèle maternel.
Si le même allèle est porté par deux chromosomes appariés:
l'individu est homozygote, par exemple HbS/HbS.
Si les chromosomes d'une même paire portent deux chromosomes différents:
l'individu est hétérozygote, par exemple HbA/HbS.
Il est possible de découvrir 50.000 variants par individu.
Les chromosomes sexuels échappent à cette règle.
Aneuploïdie:
C'est un nombre anormal de chromosomes:
qu'il s'agisse de la présence d'un chromosome surnuméraire: trisomie 21.
ou qu'il s'agisse d'un chromosome manquant.
l'aneuploïdie augmente avec l'âge de la gestante.
Le diagnostic préimplantatoire porurrait permettre d'éliminer les aneuploïdies:
cette recherche est interdite en France.
mais les embryons avec aneuploïdie avortent spontanément 9 fois sur 10.
si on éliminait les aneuploïdies on éviterait:
des échecs de la transplantation.
des fausses couches.
et des interruptions de grossesse pour malformation.
Génèse:
L'ovule fécondé est la cellule initiale, elle a un programme génétique.
Certains gènes créent les cellules:
des centaines de cellules différentes sont à l'origine des tissus.
ces cellules sont créées par l'utilisation sélective et l'inhibition de gènes.
D'autres gènes sont sécréteurs de protéines:
connaître ces gènes permet de connaître l'expression de leur protéine.
l'exome est la partie codante du gène.
Epigénèse:
Elle définit comment nos gènes seront utilisés:
elle n'entraîne pas de modification du génome.
c'est une empreinte provoquée par l'environnement sur le génome.
ainsi, les facteurs environnementaux peuvent modifier les cellules.
par exemple: environnement social, stress, exercice, nutrition, tabac, ..
le support de l'épigénèse est une interaction entre l'ADN et les histones.
un programme épigénétique active ou désactive un programme génétique.
les marques épigénétiques sont réversibles, alors que les gènes sont figés.
mais ces modifications sont transmissibles si elles sont dans les gamètes.
Le génotype est l'ensemble des allèles qui caractérisent un individu:
alors que le phénotype est une modification de l'expression des gènes.
Autrement dit:
le génotype est une écriture.
le phénotype est une façon de lire ce qui est écrit.
mais l'environnement pourrait modifier l'épigénome sur plusieurs générations.
Application au diagnostic des maladies:
L'analyse génétique peut explorer:
le génome entier: exons, introns, régions intergéniques, génome mitochondrial.
ou les anomalies du nombre de copies.
ou il n'explore que les gènes impliqués dans la maladie recherchée.
Une maladie génétique est caractérisée par le chromosome portant l'anomalie:
dans la maladie de Gaucher l'anomalie porte sur le chromosome 1.
le numéro du chromosome peut être suivi du site anormal: 1q21.
la maladie est due à une mutation (faute d'orthographe) sur le chromosome.
Un site sur le chromosome peut contenir plusieurs gènes:
le site 7q11.23 renferme au moins 16 gènes: ELN, LIMK1, STXIA, etc.
7 est le chromosome 7.
q est le bras long.
11 est la première région, bande 1.
23 est la sous-bande 23.
Le porteur d'une anomalie peut être hétérozygote ou homozygote:
chez l'homozygote les deux gènes ont muté.
La maladie peut être caractérisée par la base qui subit la mutation:
par exemple dans l'hémochromatose, G845A signifie que
sur la base 845 du gène altéré, une Guanine (G) est mutée en Adénine (A).
L'anomalie peut s'exprimer par la description de la protéine produite:
par exemple dans l'hémochromatose,
Cys282Tyr, sur la protéine, en position 282, une tyrosine remplace la cytosine.
La recherche d'aneuploïdie:
elle se fait au cours d'une fécondation in vitro.
Le diagnostic génétique préconceptionnel:
il peut être indiqué après une consultation de génétique.
Application au traitement des maladies:
Actuellement c'est la cancérologie qui profite le plus de cette technique:
thérapies ciblées en fonction des caractères génétiques du cancer.
L'exome est l'ensemble des gènes codant pour les protéines:
l'identification d'un trouble génétique est possible par la protéine néoformée.
mais on ne possède pas encore une carte de tous les gènes déficients.
il y a 22.000 gènes codants.
Recherche de paternité:
Le nombre de répétitions d'une séquence d'ADN varie d'un individu à l'autre.
On étudie la ressemblance des séquences entre l'enfant et les parents.
Cette recherche ne peut se faire que sur commission rogatoire d'un juge.
Mode de transmission des maladies héréditaires:
Maladie héréditaire dominante:
il s'agit d'un gène dit "fort".
l'enfant d'un parent porteur de gène fort a 1 chance sur 2 d'avoir ce gène.
il a donc une chance sur deux d'avoir la maladie.
par exemple la polykystose rénale.
Maladie héréditaire récessive:
il s'agit d'un gène dit "faible".
le porteur d'un seul gène faible n'a pas la maladie.
pour avoir la maladie il faut porter 2 gènes faibles.
il faut donc hériter d'un gène faible de chacun des 2 parents.
par exemple la néphronophtisie.
exemple de l'hémochromatose:
deux parents C282Y homozygotes > 100% des enfants homozygotes.
un parent homozygote, l'autre hététozygote > 50% des enfants homozygotes.
Accès au séquençage du génome sur Internet:
Certains sites permettent à tout individu d'analyser son génome:
https://24genetics.fr/
le résultat est obtenu par Internet et en anglais.
mais cette recherche est illégale en France et les résultats ne sont pas fiables.
ils doivent être commentés par un généticien.
La recherche de paternité est aussi proposée par certains sites.
site Internet proposant un test de filiation: http://www.gentest.ch/
Procédure:
le demandeur reçoit un kit pour effectuer les frottis buccaux.
le résultat est obtenu en une semaine.
Inconvénients:
la vérité biologique peut provoquer de gros dégâts dans une famille.
réaction d'un père apprenant qu'il n'est pas le père de son enfant.
annonce d'une maladie incurable avant qu'elle apparaisse.
on connaît mal les effets psychologiques provoqués par l'annonce du résultat.
de plus ces résultats peuvent être mal interprétés par le patient.
Avantages:
le dépistage préconceptionnel peut être utile.
cas d'un caractère récessif porté par 2 partenaires voulant s'unir.
Ethique:
les tests génétiques sur Internet échappent à tout encadrement.
la recherche du patrimoine génétique par un individu est interdite en France.
pour le demandeur, il s'agit d'un délit passible d'emprisonnement.
L'avenir:
Les profils génétiques permettront de classer les pathologies différemment:
en couplant profil génétique et big data.
Il y aura une prédiction statistique des maladies.
Et suivant les prédictions la prévention pourra être adaptée.
BASES DE LA GENETIQUE
L'ADN d'un noyau mesure 1,8 mètre
Les 23 paires de chromosomes de la cellule comportent 22.500 gènes
L'ensemble de ces gènes renferme 3 milliard de paires de base
Chaque base est une combinaison des 4 acides aminés uniques: A,T,G,C
Parmi ces gènes:
-certains programment la synthèse des protéines
-d'autres participent au fonctionnement de la cellule
-d'autres ne semblent coder pour rien, ce seraient des gènes ancestraux
Une cellule agit comme une chaîne de montage:
elle puise des éléments dans le courant sanguin et fabrique des protéines.
Le noyau de la cellule est une bibliothèque Le chromosome est un livre de la bibliothèque
Le gène est une page du livre, il est en double exemplaire
L'ADN constitue les lettres |
Variations d'un individu à l'autre:
99% des séquences du génome humain sont identiques chez tous les sujets.
D'infimes régions de nos chromosomes sont qualifiés d'hypervariables.
Les séquences hypervariables ont des longueurs différentes d'un sujet à l'autre.
Ces séquences hypervariables se transmettent suivant les lois mendéliennes.
Ces variations permettent de dresser le profil génétique d'un sujet.
C'est ce qui est appelé empreinte génétique.
Anomalies:
chaque personne présente 250 à 300 gènes délétères.
ces mutations empêchent les gènes de fonctionner normalement.
Parmi les variants, il peut être difficile de reconnaître ceux qui sont pathogènes:
classe 5 : variant rapporté comme étant pathogène
classe 4 : non rapporté mais probablement pathogène
classe 3 : variant de signification inconnue, potentiellement pathogène
classe 2 : probablement bénin
classe 1 : variant fréquent
Il est actuellement possible de faire une lecture complète du génome humain.
Chromosomes sexuels:
Ce sont les chromosomes XX chez la femme et XY chez l'homme.
Le terme autosomique signifie qu'il s'agit d'un chromosome non sexuel.
Exome:
C'est l'ensemble des parties codantes du génome, il représente 1% du génome.
Les exons sont les séquences codantes et les introns les séquences non codantes.
Mais les parties non codantes jouent un rôle dans la régulation de ces gènes.
Allèles:
Ce sont les 2 copies d'un gène, sur les chromosomes les gènes sont par paires.
Les gènes sont doubles, l'allèle paternel et l'allèle maternel.
Si le même allèle est porté par deux chromosomes appariés:
l'individu est homozygote, par exemple HbS/HbS.
Si les chromosomes d'une même paire portent deux chromosomes différents:
l'individu est hétérozygote, par exemple HbA/HbS.
Il est possible de découvrir 50.000 variants par individu.
Les chromosomes sexuels échappent à cette règle.
Aneuploïdie:
C'est un nombre anormal de chromosomes:
qu'il s'agisse de la présence d'un chromosome surnuméraire: trisomie 21.
ou qu'il s'agisse d'un chromosome manquant.
l'aneuploïdie augmente avec l'âge de la gestante.
Le diagnostic préimplantatoire porurrait permettre d'éliminer les aneuploïdies:
cette recherche est interdite en France.
mais les embryons avec aneuploïdie avortent spontanément 9 fois sur 10.
si on éliminait les aneuploïdies on éviterait:
des échecs de la transplantation.
des fausses couches.
et des interruptions de grossesse pour malformation.
Génèse:
L'ovule fécondé est la cellule initiale, elle a un programme génétique.
Certains gènes créent les cellules:
des centaines de cellules différentes sont à l'origine des tissus.
ces cellules sont créées par l'utilisation sélective et l'inhibition de gènes.
D'autres gènes sont sécréteurs de protéines:
connaître ces gènes permet de connaître l'expression de leur protéine.
l'exome est la partie codante du gène.
Epigénèse:
Elle définit comment nos gènes seront utilisés:
elle n'entraîne pas de modification du génome.
c'est une empreinte provoquée par l'environnement sur le génome.
ainsi, les facteurs environnementaux peuvent modifier les cellules.
par exemple: environnement social, stress, exercice, nutrition, tabac, ..
le support de l'épigénèse est une interaction entre l'ADN et les histones.
un programme épigénétique active ou désactive un programme génétique.
les marques épigénétiques sont réversibles, alors que les gènes sont figés.
mais ces modifications sont transmissibles si elles sont dans les gamètes.
Le génotype est l'ensemble des allèles qui caractérisent un individu:
alors que le phénotype est une modification de l'expression des gènes.
Autrement dit:
le génotype est une écriture.
le phénotype est une façon de lire ce qui est écrit.
mais l'environnement pourrait modifier l'épigénome sur plusieurs générations.
Application au diagnostic des maladies:
L'analyse génétique peut explorer:
le génome entier: exons, introns, régions intergéniques, génome mitochondrial.
ou les anomalies du nombre de copies.
ou il n'explore que les gènes impliqués dans la maladie recherchée.
Une maladie génétique est caractérisée par le chromosome portant l'anomalie:
dans la maladie de Gaucher l'anomalie porte sur le chromosome 1.
le numéro du chromosome peut être suivi du site anormal: 1q21.
la maladie est due à une mutation (faute d'orthographe) sur le chromosome.
Un site sur le chromosome peut contenir plusieurs gènes:
le site 7q11.23 renferme au moins 16 gènes: ELN, LIMK1, STXIA, etc.
7 est le chromosome 7.
q est le bras long.
11 est la première région, bande 1.
23 est la sous-bande 23.
Le porteur d'une anomalie peut être hétérozygote ou homozygote:
chez l'homozygote les deux gènes ont muté.
La maladie peut être caractérisée par la base qui subit la mutation:
par exemple dans l'hémochromatose, G845A signifie que
sur la base 845 du gène altéré, une Guanine (G) est mutée en Adénine (A).
L'anomalie peut s'exprimer par la description de la protéine produite:
par exemple dans l'hémochromatose,
Cys282Tyr, sur la protéine, en position 282, une tyrosine remplace la cytosine.
La recherche d'aneuploïdie:
elle se fait au cours d'une fécondation in vitro.
Le diagnostic génétique préconceptionnel:
il peut être indiqué après une consultation de génétique.
Application au traitement des maladies:
Actuellement c'est la cancérologie qui profite le plus de cette technique:
thérapies ciblées en fonction des caractères génétiques du cancer.
L'exome est l'ensemble des gènes codant pour les protéines:
l'identification d'un trouble génétique est possible par la protéine néoformée.
mais on ne possède pas encore une carte de tous les gènes déficients.
il y a 22.000 gènes codants.
Recherche de paternité:
Le nombre de répétitions d'une séquence d'ADN varie d'un individu à l'autre.
On étudie la ressemblance des séquences entre l'enfant et les parents.
Cette recherche ne peut se faire que sur commission rogatoire d'un juge.
Mode de transmission des maladies héréditaires:
Maladie héréditaire dominante:
il s'agit d'un gène dit "fort".
l'enfant d'un parent porteur de gène fort a 1 chance sur 2 d'avoir ce gène.
il a donc une chance sur deux d'avoir la maladie.
par exemple la polykystose rénale.
Maladie héréditaire récessive:
il s'agit d'un gène dit "faible".
le porteur d'un seul gène faible n'a pas la maladie.
pour avoir la maladie il faut porter 2 gènes faibles.
il faut donc hériter d'un gène faible de chacun des 2 parents.
par exemple la néphronophtisie.
exemple de l'hémochromatose:
deux parents C282Y homozygotes > 100% des enfants homozygotes.
un parent homozygote, l'autre hététozygote > 50% des enfants homozygotes.
Accès au séquençage du génome sur Internet:
Certains sites permettent à tout individu d'analyser son génome:
https://24genetics.fr/
le résultat est obtenu par Internet et en anglais.
mais cette recherche est illégale en France et les résultats ne sont pas fiables.
ils doivent être commentés par un généticien.
La recherche de paternité est aussi proposée par certains sites.
site Internet proposant un test de filiation: http://www.gentest.ch/
Procédure:
le demandeur reçoit un kit pour effectuer les frottis buccaux.
le résultat est obtenu en une semaine.
Inconvénients:
la vérité biologique peut provoquer de gros dégâts dans une famille.
réaction d'un père apprenant qu'il n'est pas le père de son enfant.
annonce d'une maladie incurable avant qu'elle apparaisse.
on connaît mal les effets psychologiques provoqués par l'annonce du résultat.
de plus ces résultats peuvent être mal interprétés par le patient.
Avantages:
le dépistage préconceptionnel peut être utile.
cas d'un caractère récessif porté par 2 partenaires voulant s'unir.
Ethique:
les tests génétiques sur Internet échappent à tout encadrement.
la recherche du patrimoine génétique par un individu est interdite en France.
pour le demandeur, il s'agit d'un délit passible d'emprisonnement.
L'avenir:
Les profils génétiques permettront de classer les pathologies différemment:
en couplant profil génétique et big data.
Il y aura une prédiction statistique des maladies.
Et suivant les prédictions la prévention pourra être adaptée.