Master 1 Genetique Humaine Cours Magistral (Dr COULIBALY F.H.)2013

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Text of Master 1 Genetique Humaine Cours Magistral (Dr COULIBALY F.H.)2013

  • UNIVERSITE Flix Houphouet BOIGNY UFR BIOSCIENCES COCODY-ABIDJAN LABORATOIRE DE GENETIQUE

    COURS MAGISTRAUX M1 DE GENETIQUE

    UNITE DENSEIGNEMENT GENE 2113

    Master 1 DE GENETIQUE

    Gntique Humaine

    Responsable de lUE (Unit dEnseignement) : Dr COULIBALY Foungotin Hamidou Expert auprs des Tribunaux (Test dADN, Gntique)

    Spcialits : Gntique Humaine Biologie de la Procration

    Cytogntique

    Spermiologie

    Essais Cliniques

    Site web : www.crieafrique.net

    E-mail : info@crieafrique.net

  • GENETIQUE HUMAINE

    Les lois de la transmission hrditaires des caractres chez lhomme sont celles des espces diplodes reproduction sexue biparentale. Cependant si ces lois sont universelles, la

    gntique de lespce humaine se distingue par plusieurs particularits.

    a) Alors que le gnticien exprimentateur peut mutagniser, entretenir des lignes et planifier

    des croisements, le gnticien humain se contente des mutations spontanes et observe la

    transmission des caractres dans les familles et les populations ou le libre arbitre prside aux

    mariages et la procration.

    b) Beaucoup d'espces modles des gnticiens ont une fcondit inpuisable ou, si ce n'est

    pas le cas, les plans de croisement autorisent regrouper directement les descendances de

    plusieurs couples. En revanche, les fratries humaines sont souvent de petite ou trs petite taille

    et le mode de recrutement des familles nautorise pas effectuer un regroupement automatique des enfants. En contrepartie, plusieurs gnrations sont souvent observables.

    c) Le problme central de la gntique humaine est celui des maladies gntiques. On connait

    bien sr des mutants pathologiques dans les espces modles qui offrent des opportunits

    danalyse largement exploites, et 1'on ne s'est certes pas limit au rpertoire des mutations morbides chez l'homme; il n'en reste pas moins que la gntique humaine reste avant tout

    mdicale. L'une des caractristiques des maladies gntiques est que, si elles sont fort

    nombreuses, chacune prise isolement est une raret, ce qui conduit ne les observer que dans

    des familles particulires.

    L'approche prsente dans ce cours est celle de la gntique formelle humaine et de ses

    particularits. Son but est de formaliser le phnomne hrditaire, c'est--dire de construire un

    modle permettant d'expliquer le lien reliant les caractres des descendants ceux de leurs

    parents en prenant en compte le nombre et les modalits de transmission des facteurs sous-

    jacents responsables de ces caractres et leurs modalits d'expression. Dans la plupart des

    espces modles, cette approche est ralise en superposant les proportions observes pour les

    caractres des proportions statistiques simples, attendues des lois de Mendel et de la thorie

    chromosomique de l'hrdit. Chez l'homme, les raisonnements gntiques sont videmment

    fonds sur les mmes modles, mais adapts l'analyse de la transmission des caractres dans

    les familles comportant peu d'individus mais plusieurs gnrations, le plus souvent en traant

    des arbres gnalogiques, aussi appels pedigrees (mot anglais driv du franais pied de

    grue, allusion au diagramme ramifi qui voque son origine).

    Apres avoir rappel les grandes lignes des lois de Mendel et des proportions classiques des

    diffrents modes hrditaires ainsi que le vocabulaire de la gntique et les rgles de la

    nomenclature chez l'homme, on va s'intresser donc aux modes hrditaires des maladies

    gntiques, tels que l'on peut les infrer de l'analyse des pedigrees. Une analyse de la

    transmission suivra, ayant pour but de confirmer le mode hrditaire et dont l'une des

    difficults statistiques tient au mode de recrutement des familles.

  • En rsum, ltude de la gntique humaine est difficile pour les diffrentes raisons suivantes:

    On ne peut imposer un accouplement pour tudier la transmission dun caractre ;

    La dure dune gnration est longue, le nombre de descendants dune mme famille est faible. Il faut alors raliser un arbre gnalogique et suivre le caractre envisag sur

    plusieurs gnrations ;

    Les tudes statistiques portent sur plusieurs familles regroupes, de mmes caractristiques ;

    Les gnes sont trs nombreux.

    La dmarche suivre :

    Etablir le mode de transmission du gne partir des donnes fournies par larbre gnalogique

    Dterminer le rapport entre les allles : dominant, rcessif, codominant

    Dterminer la localisation du gne.

  • I) HEREDITE HUMAINE

    Bien que l'tude de l'hrdit qui traite des humains soit plus fastidieuse que celles des plantes

    ou des animaux, des mthodes permettent d'analyser la descendance des familles. Deux

    mthodes sont employes, les biotechniques et les pedigrees. Les pedigrees sont surtout

    utiliss pour tudier les maladies ou anomalies hrditaires d'une famille. On peut de nos

    jours, l'aide des biotechniques savoir si l'on est porteur d'un gne dfectueux.

    L'hrdit humaine peut se diviser en trois grandes parties :

    Hrdit relie aux gnes ou aux super-gnes autosomiques:

    Couleur des yeux, taille, intelligence,

    Hrdit relie au chromosome sexuel :

    Hmophilie, daltonisme,

    Hrdit des mutations de chromosomes (aberrations chromosomiques) :

    Mongolisme, bec de livre,

    Hrdit relie aux chromosomes sexuels

    Schmatiquement, les chromosomes sexuels peuvent tre subdiviss en rgions d'appariement

    (homologue) et diffrentiel. Les rgions d'appariement des chromosomes X et Y sont

    considrs comme homologues. Les rgions diffrentielles portent des gnes qui n'ont pas

    d'quivalent sur l'autre type de chromosome sexuel. Les gnes dans la rgion diffrentielle du

    X prsentent un schma hrditaire appel liaison l'X; ceux de la rgion diffrentielle de l'Y

    prsentent une liaison l'Y. Les gnes dans la rgion d'appariement prsentent ce qu'on

    pourrait appeler une liaison l'X et l'Y. Outre le rle qu'ils jouent dans la dtermination du

    sexe, les chromosomes sexuels, et en particulier les chromosomes X, portent les gnes de

    nombreux caractres totalement indpendants du sexe. Chez l'humain, le terme li au sexe

    dsigne habituellement des caractres ports par le chromosome X. Le pre transmet les

    allles lis au chromosome X ses filles mais aucun ses fils alors que la mre peut

    transmettre les allles lis au sexe aussi bien ses filles qu' ses fils.

    Hrdit reli l'Y

    Lorsqu'un caractre est situ sur le chromosome Y et qu'il n'a pas d'homologue sur le

    chromosome X, ce caractre ne peut apparatre que chez le mle, ce caractre est dit

    holandrique. Un tel caractre ne peut se transmettre que de pre en fils.

    Exemple : hypertrichose des oreilles, Homme porc-pic

  • Hrdit relie l'X

    Un caractre hrditaire peut tre reli aux chromosomes X et ne pas avoir d'homologue sur le

    chromosome Y. Dans un tel cas, une femelle a deux chromosomes portant le caractre et un

    mle n'a qu'un chromosome portant le caractre. Un tel caractre peut tre dominant ou

    rcessif. S'il est rcessif, il sera plus frquent chez les mles que chez les femelles. En effet,

    les femelles doivent recevoir deux allles rcessifs pour avoir la maladie hrditaire alors que

    le mle ne doit recevoir qu'un allle de la mre portant le caractre rcessif.

    Exemple : hmophilie, daltonisme et myopathie de Duchenne

    Hrdit relie X et Y

    Peu d'informations sont connues sur les caractres hrditaires se retrouvant dans cette rgion.

    C'est la seule partie commune au X et au Y o il peut avoir des allles pour les caractres se

    retrouvant cet endroit.

    Hrdit relie aux gnes ou aux super-gnes autosomiques

    Hrdit relie aux autosomes

    Les gnes autosomiques sont situs sur les 22 paires de chromosomes communs aux deux

    sexes. Ils sont trs nombreux, plusieurs centaines de mille : couleur des yeux, forme des

    cheveux, groupes sanguins... Quelques-uns de ces gnes portent des dfauts hrditaires

    comme l'albinisme, la brachydactylie

    Hrdit reli aux super-gnes

    Lorsqu'un caractre hrditaire n'est pas li un seul gne, mais plusieurs, c'est une hrdit

    que l'on pourrait souvent qualifier de cumulative. Plus il y a de gnes favorisant le caractre

    considr, plus ce caractre est accentu. Dans de tels cas nous ne pouvons parler de

    dominance ou rcessivit, mais plutt de tendance. Cette hrdit rgit plusieurs caractres

    connus et elle est en troite relation avec les conditions du milieu. Parmi ces caractres, on

    retrouve la taille, l'intelligence, la mmoire,

    I.1) Nomenclature, vocabulaire et analyse des arbres

    gnalogiques

    Les lois originellement dcrites par Mendel sont la consquence de la rpartition quitable, ou

    disjonction rgulire, du matriel chromosomique dans les gamtes au cours de la miose, et

    donc des copies d'un gne portes par les chromosomes homologues et de l'union de deux

    gamtes rduits qui lui fait suite, au cours de laquelle se reconstitue l'quipement diplode du

    matriel gntique. Le dimorphisme frquent des chromosomes sexuels, leur comportement

    particulier au cours de la miose et la dissymtrie des gnes qu'ils portent ne font que

    confirmer la rgle, mais conduisent distinguer les modes hrditaires autosomiques et les

    modes lis au sexe. Ces observations empiriques ont constitue le fondement de la thorie