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Université d’Alger-Faculté de Médecine et de Médecine Dentaire –

Université d’Alger-Faculté de Médecine et de Médecine Dentaire –. Cours de génétique 2014 Cytogénétique H.BELHOCINE Responsable du module de Génétique. Structure des chromosomes. I- les chromosomes. I-1 structure des chromosomes Chromosome =1 molécule ADN + protéines histones.

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  1. Université d’Alger-Faculté de Médecine et de Médecine Dentaire – Cours de génétique 2014 Cytogénétique H.BELHOCINE Responsable du module de Génétique

  2. Structure des chromosomes

  3. I- les chromosomes • I-1 structure des chromosomes Chromosome =1 molécule ADN + protéines histones

  4. 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

  5. I-2 Le caryotypeclassification 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)

  6. I-2 Le caryotypeclassification des chromosomes 2- de la taille: Du plus grand au plus petit

  7. I-2 Le caryotypeClassification 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

  8. I-2 Le caryotypeClassification des chromosomes • Après coloration Chromosome formé d’une succession de bandes sombres et claires.

  9. I-2 Le caryotypeClassification 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

  10. I-3 Numérotation des bandes

  11. 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

  12. Exemple de caryotype normal

  13. 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

  14. 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.

  15. Technique du caryotype classique

  16. 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.

  17. Technique FISH (principe)

  18. Différents types de sondescentromérique-locus spécifique-peinture

  19. Duplication 17 et translocation 9-22

  20. Painting

  21. 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 2cellules filles identiques. - Pendant l’anaphase, les chromatides de chaque chromosome se séparentpour donner des chromosomes à une chromatide.

  22. Diagramme de la mitose • diagramme

  23. 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.

  24. 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

  25. 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.

  26. III- Anomalies chromosomiques définition: structure/nombre Anomalies chromosomiques acquises constitutionnelles Apparait dans le zygote ou gamète Apparait au cours de la vie Dan Certaines cellules/Tissus somatiques mosaïques Homogènes

  27. III- Anomalies chromosomiques III.1 Anomalies de nombre: nombre de chromosomes anormal III.2 Anomalies de structure: structure des chromosomes anormale

  28. 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.

  29. 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)

  30. III.1- Anomalies de nombre

  31. 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

  32. 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.

  33. Caryotype: trisomie 21 libre

  34. 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…

  35. 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…

  36. 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

  37. Syndrome de Klinefelter

  38. 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

  39. Syndrome double Y

  40. 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

  41. 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

  42. Syndrome de Turner

  43. III.1.1 Origines des aneuploïdies • Non disjonction à la première ou deuxième division de méiose.

  44. 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.

  45. Translocation réciproque

  46. 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.

  47. 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.

  48. 46,XY,t(5;20)(q11.2;p13)

  49. Translocation réciproque( Fish)

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