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Publié parValéry Lelievre Modifié depuis plus de 10 années
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Université d’Alger-Faculté de Médecine et de Médecine Dentaire –
Coursgenetiquebelhocine.jimdo.com Cours de génétique 2014 Cytogénétique H.BELHOCINE Responsable du module de Génétique
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Structure des chromosomes
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I- les chromosomes I-1 structure des chromosomes
Chromosome =1 molécule ADN + protéines histones
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Structure des chromosomes
le Chromosome et composé : Un bras long nommé (q) Un bras court nommé (p) Le centromère qui relie les deux bras *NB: p+q = une chromatide
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I-2 Le caryotype classification des chromosomes
Les chromosomes sont classés en fonction: 1- de l’indice centromérique: (IC= longueur du bras court/longueur totale du chromosome) métacentrique; IC=0,5 Submétacentrique; IC=0,3 Subtellocentrique; IC inf. 0,3 (Y) Acrocentrique; IC= 0(13,14,15,21,22)
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I-2 Le caryotype classification des chromosomes
2- de la taille: Du plus grand au plus petit
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I-2 Le caryotype Classification des chromosomes
3- de la coloration des bandes La coloration au GIEMSA donne 2 types de bandes: Bandes « G »après traitement à la trypsine Bande « R » après traitement a la chaleur Bandes G (sombres) = riches en AT Bandes R (claires) = riches en GC ‘gènes’, colore mieux les télomères
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I-2 Le caryotype Classification des chromosomes
Après coloration Chromosome formé d’une succession de bandes sombres et claires.
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I-2 Le caryotype Classification des chromosomes
Selon « ISCN »: international system for human cytogenetic nomenclature Chaque bras est divisé en région , chaque région en bandes et chaque bande en sous bandes *La numérotation commence à partir du centromère
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I-3 Numérotation des bandes
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I-4 Ecriture de la position d’une bande sur un chromosome
Exemple : 1q25 Chromosome 1, bras long , région 2, bande 5 Chromosome, bras, région, bande I-5 écriture d’un caryotype normal exemple: 46, XY = homme 46, XX = femme
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Exemple de caryotype normal
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II- réalisation d’un caryotype
II-1 - stade de la mitose : métaphase(300 bandes) ou prométaphase (1000 bandes) II-2- cellules utilisées: lymphocytes(plus fréquents) Fibroblastes de la peau Cellules moelle osseuses Cellules liquide amniotique
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II- réalisation d’un caryotype
II-3- étapes du caryotype 1- mise en culture in vitro (+ phytohémaglutinine) 2- arrêt des mitoses en métaphase (colchicine) 3- dispersion des chromosomes par choc hypotonique 4- fixation et coloration des chromosomes 5- photographie et classification en fonction de la taille, de IC et de la coloration des bandes.
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Technique du caryotype classique
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Technique FISH Intérêt: permet une analyse beaucoup plus fine du chromosome(quelques Kpb),peut être utilisée en interphase pour détecter des anomalies de nombre. Principe: utilisation d’une sonde marquée par une substance fluorescente, qui peut reconnaitre une séquence et se fixer dans une zone précise du chromosome. Technique de cytogénétique moléculaire: fluorescent in situ hybridization
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Technique FISH (principe)
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Différents types de sondes centromérique-locus spécifique-peinture
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Duplication 17 et translocation 9-22
Duplication d’un fragment du 17 en rouge et translocation entre 9/22 jaune et vert (noyau interphasique)
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Painting
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II- transmission des chromosomes
II-1 Rappels sur la Mitose normale: -La mitose concerne les cellules somatiques , elle permet à une cellule mère (46 chr.) de donner 2 cellules filles identiques. - Pendant l’anaphase, les chromatides de chaque chromosome se séparent pour donner des chromosomes à une chromatide.
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Diagramme de la mitose diagramme
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II- transmission des chromosomes
II-2 rappel sur la méiose normale La méiose concerne les cellules germinales elle permet à une cellule mère à 2n de donner 4 cellules filles à n chromosomes (spz) ou une cellule fille à n chromosomes (oct) La méiose comporte: une division réductionnelle = séparation des chromosomes homologues Une division équationnelle= séparation des chromatides. H.BELHOCINE –
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H.BELHOCINE
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II- transmission des chromosomes
II-2-2 caractéristiques de la méiose -Prophase I = 90% de temps de la méiose Leptotène: Zygotène: appariement des chr. Homologues(bivalents) Pachytène: crossing over entre homologues Diplotène : dissociation des bivalents qui restent liés par les chiasmas. Décondensation. Diacynèse: transition avec métaphase I
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II- transmission des chromosomes
II-2-2 caractéristiques de la méiose La division réductionnelle est bloquée au stade diplotène (prophase I) dans les ovocytes de premier ordre. La méiose se poursuit à partir de la puberté pour donner l’ovocyte de 2eme ordre.
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III- Anomalies chromosomiques
définition: structure/nombre Anomalies chromosomiques acquises constitutionnelles Apparait au cours de la vie Dan Certaines cellules/Tissus somatiques Apparait dans le zygote ou gamète mosaïques Homogènes
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III- Anomalies chromosomiques
III.1 Anomalies de nombre: nombre de chromosomes anormal III.2 Anomalies de structure: structure des chromosomes anormale
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III- Anomalies chromosomiques
III.1 Anomalies de nombre: III.1.1 Polyploïdie: Les plus fréquentes 3n ; avec caryotype: 69,XXX ; 69, XXY et 69,XYY. Cause: gamète diploïde ou double fécondation. Remarque: toutes les polyploïdies sont létales.
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III.1- Anomalies de nombre
Causes des polyploïdies: dispérmie: 2spz(n)+1ovt(n)=1zgt (3n) 1spz(2n)+ 1 ovt (n) = 1 zgt (3n) 1spz (n) + 1 ovt (2n) = 1 zgt (3n)
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III.1- Anomalies de nombre
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III.1- Anomalies de nombre
III.1.2 Aneuploïdie: un ou plusieurs chromosomes en plus ou en moins par noyau 2n+1= trisomie= 1 chromosome en plus= 47 chromosomes 2n-1= monosomie= 1 chromosome en moins=45 chromosomes
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III.1- Anomalies de nombre
a- trisomies (2n+1): Présence de 3 chromosomes homologues au lieu de deux a.1 trisomies autosomiques -Syndrome de Down : 47,XX, +21 ou 47, XY, +21 La plus fréquentes des anomalies chromosomiques viables(1/700). 95% trisomie libre. Dysmorphie faciale, anomalies digestives, cardiaques, retard mental.
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Caryotype: trisomie 21 libre
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III.1- Anomalies de nombre
Syndrome de Patau: trisomie 13= 47,XY,+13 47,XX,+13 Fréquence: 1 à 2/10000 Létale quelques mois après la naissance Dysmorphie cranio-faciale(microcéphalie microphtalmie), malformations cardiovasculaires, digestives , urinaires, etc…
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III.1- Anomalies de nombre
Syndrome d’Edwards: trisomie 18= 47,XX,+18 47,XY,+18 Fréquence : 2 à 3 /10000 Létale quelques mois après la naissance Dysmorphie cranio-faciale, malformations cardiovasculaires, urinaires ,génitales , etc…
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III.1- Anomalies de nombre
a.2 trisomies gonosomiques: -Syndrome de klinefelter: 47, XXY .Fréquence: 1/1000 .Azoospermie fréquente(stérilité primaire) .gynécomastie(morphotype féminin) .grande taille .pas de retard mental
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Syndrome de Klinefelter
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III.1- Anomalies de nombre
a.2 trisomies gonosomiques Syndrome double Y: 47, XYY Fréquence: 1/1000 Grande taille Fertilité réduite, parfois normale(Y surnuméraire éliminé lors des mitoses des spermatogonies) Pas de retard mental agressivité
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Syndrome double Y
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III.1- Anomalies de nombre
a.2 trisomies gonosomiques Syndrome triple X: 47, XXX Fréquence: 1 /1000 Grande taille Fertilité réduite Pas de retard mental
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III.1- Anomalies de nombre
b-monosomies: 2n-1 ; présence d’un homologue au lieu de deux. b1-monosomie autosomique: elles sont toutes létales b2-monosomie gonosomique: -Syndrome de Turner: 45,XO Fréquence: 0,2/1000 Petite taille stérilité
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Syndrome de Turner
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III.1.1 Origines des aneuploïdies
Non disjonction à la première ou deuxième division de méiose.
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III.2 Anomalies de structure
III.2.1 définition: modification de la structure d’un chromosome. A- Translocations: échange ou transfert de segments chromosomiques entre deux chromosomes non homologues A1: translocation réciproque : échange de segments chromosomiques dans les deux sens.
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Translocation réciproque
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III.2 Anomalies de structure
Translocation réciproque: -Ex: 46, XX, t(5;7)(q21;q32) -90% des cas = équilibrée -Fréquence 2/1000 - 10% des cas déséquilibrée = point de cassure dans un gène.
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Translocation réciproque
Les porteurs d’une translocation réciproque équilibrée peuvent former des gamètes normaux, équilibrés ou non équilibrés en fonction des ségrégations méiotiques En pachytène ,formation de tétravalents.
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46,XY,t(5;20)(q11.2;p13)
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Translocation réciproque( Fish)
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Ségrégations donnant des gamètes déséquilibrés: seg. adjacente
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Formation de gamètes normaux et équilibrés, ségrégation alternée
Dessin H.BELHOCINE
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III-2 Anomalie de structure
A2-Translocation simple: Transfert d’un segment chromosomique d’un chromosome sur un autre chromosome non homologue. Généralement équilibrée. Production de gamètes déséquilibrés et gamètes normaux. Zygotes avec trisomie partielle ou monosomie partielle.
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III-2 Anomalies de structure: gamètes après translocation simple
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III-2 Anomalie de structure
A-3 Translocation robertsonienne: Appelée également fusion centrique Concerne les chromosomes: 13,14,15,21 et 22 mais plus 13/14 et 14/21. Equilibrée avec 45 chromosomes, mais gamètes déséquilibrées. La plus fréquente des aberrations de structure(1/1000) Responsable de trisomie 21 par translocation(5%).
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t. Robertsonienne: fusion des bras longs au niveau du centromère
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45,XX,t(14/21)= équilibrée
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Gamètes et zygotes obtenus après translocation robertsonienne
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III-2 Anomalie de structure
B- Insertion: c’est l’intercalation d’un segment chromosomique d’un chromosome dans un autre. 2 cassures dans le chromosome donneur et 1 cassure dans le chromosome receveur. Équilibrée: dépend des points de cassures, mais gamètes déséquilibrés.
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Insertion : technique FISH
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III-2 Anomalie de structure
C- inversion: cassure d’un segment chromosomique suivie d’une rotation de 180 et recollement. Généralement équilibrée, mais risque de donner des gamètes avec anomalies chromosomiques. Risque de stérilité.
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III-2 Anomalie de structure
C1- inversion paracentrique : inversion en dehors du centromère. 46,XX,inv(9)(p12;p14) C2- inversion péricentrique: inversion incluant le centromère.46,XX,inv(9)(p12;q25) Le stade pachytène est caractérisé par la formation d’une boucle d’inversion. Formation de chromosomes dicentriques ou acentriques.
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Inversions Péricentrique Paracentrique
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Formation d’une boucle d’inversion
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Chromosome en anneau
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Chromosome en anneau
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III-2 anomalies de structure
E- isochromosome: Formation d’un chromosome avec deux bras identiques. Due à une ségrégation anormale des chromatides. Ex: X(iq) ; 21(iq) Enfant atteint du syndrome de l’oeil du chat: 46, XY, 22(iq).
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Formation d’un isochromosome
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III-2 Anomalies de structure
F- délétion: Perte d’un segment chromosomique. F1- délétion terminale: perte de la partie distale(extrémité d’un chromosome) F2- délétion interstitielle: perte d’un segment interne. Déséquilibrée: l’effet dépend de l’étendue du segment perdu et de sa richesse en gènes. Ex: 5p- ou 46,XY,5(p)- = perte du bras court du chromosome 5 = syndrome du cris du chat
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Délétion interstitielle
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Délétion terminale
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