Introduction
Si la modification du génome se restreint à un gène, on parle alors d'anomalie au niveau d'un seul gène. Dans la plupart des cas, il s'agit de mutations ponctuelles, qui conduisent à la modification de la séquence d'acide aminé de la protéine qui est codée par ce segment d'ADN. Le génome humain contient environs 40-60'000 gènes qui influent sur la couleur des cheveux, de la peau et des yeux, mais qui dirigent aussi le développement et la croissance du corps.
À cela s'ajoute encore les séquences régulatrices et les introns qui jouent un rôle important dans l'activation ou l'inactivation des gènes, ainsi que dans leur transcription et leur translation correctes.
Chaque enfant reçoit normalement la moitié du matériel génétique de chaque parent. L'hérédité de maladie monogénique suit les lois de Mendel. À ce propos, on distinguera entre gène dominant, codominant et récessif (rappel: définitions). De nos jours, ces anomalies au niveau d'un seul gène peuvent êtres diagnostiquées à l'aide de techniques d'analyse d'ADN.
Gregor Johan Mendel (1822-1884) était un moine Augustin et un pionnier important de la génétique. (Détails sur sa vie et sur les lois de Mendel).
Il y a aussi des maladies qui ne sont pas transmises selon les lois de Mendel. Parmi celles-ci se trouvent les défauts du génome mitochondrial, ainsi que les maladies qui résultent de mutations dans plusieurs gènes (Polygénie) ou ayant une origine liée à des facteurs environnementaux. (Voir: le génome est plus complexe que la somme de ses gènes).
Hérédité autosomique dominante
Dans un processus héréditaire dominant, le caractère se manifeste déjà lorsqu'un des deux gènes d'une paire de chromosomes est défectueux. Pour le porteur de la mutation, le risque de transmettre la maladie à ses descendants est de 50 %.
Exemples de maladie héréditaire autosomique dominante:
- Aniridie
- Syndrome de Marfan
- Neurofibromatose de Recklinghausen
Chaque porteur du gène (s) est malade, l'allèle sain n'étant pas ou trop peu exprimé.
Hérédité autosomique récessive
Dans un processus héréditaire récessif, les deux gènes correspondant aux 2 chromosomes doivent être défectueux pour que le caractère se manifeste.
Exemples de maladie autosomique récessive:
- Hémochromatose familiale (maladies autosomiques récessive les plus fréquentes)
- Mucoviscidose
- Anémie falciforme
- Gangliosidose de Tay-Sachs
- Plusieurs types de mucopolysaccharidoses (MPS)
La mucoviscidose est un exemple de maladie héréditaire autosomique récessive. Le risque pour des parents hétérozygotes d'avoir un enfant malade est de 25 %.
Hérédité liée au chromosome X
Un gène défectueux peut aussi être lié au chromosome X. Il existe entre 200 et 300 maladies connues liées au chromosome X. Le gène responsable de la maladie est transmis par le chromosome X de manière récessive par une porteuse phénotypiquement saine.
Les maladies liées au chromosome X et transmise de manière dominante sont le plus souvent létales.
Exemples de maladie récessive liée au chromosome X:
- Dystrophie musculaire de Duchennee
- Hémophilie A et B
- Daltonisme
L'hémophilie A et B est un exemple de maladie récessive liée au chromosome X. Tous les descendants de sexe masculin sont malades (s). Parmi les descendantes qui phénotypiquement sont normales, il y a des femmes saines et des femmes conductrices (c).
Dans l'arbre généalogique d'une famille atteinte de daltonisme et d'hémophilie, on a constaté pour la première fois que des gènes qui étaient normalement transmis ensemble (liaison génétique) se sont retrouvés séparés chez les descendants. On appelle cela: rupture de liaison. En fait les gènes liés ont été séparés par un processus appelé «crossing overs» et ont donc été transmis séparément aux descendants. Plus de détails sur cet arbre généalogique avec rupture de liaison.
On trouve dans des gènes correspondant à certaines maladies héréditaires (trinucleotide repeats disorder) ou en amont de ceux-ci la répétition de trois nucléotides (triplets). C'est l'insertion de ces triplets, génération après génération, à ces endroits fragiles qui est responsable de la maladie.
Dès que l'expansion des triplets a atteint un seuil critique (>200), le gène ne peut plus coder pour une protéine normale. Il existe une corrélation entre le nombre de triplets répétés et la manifestation ainsi que la gravité de la maladie.
Le syndrome de l'X fragile est un exemple d'une maladie de ce type liée au chromosome X. Il est responsable de la forme la plus fréquente de démence héréditaire et diffère des maladies héréditaires liées au chromosome X citées précédemment. Au sujet de leur origine voir: Origine des anomalies chromosomiques (Duplication).
Dans le cas du syndrome de l'X fragile, il manque la protéine FMRP, qui est codée par le gène FMR1. FMRP est présente dans plusieurs types de cellules. Elle est plus abondante dans le cytoplasme des neurones, ainsi que dans les dendrites. Elle semble contrôler l'exportation, le transport dans le cytoplasme et la translation du RNA messager, ainsi que plusieurs étapes importantes de la synthèse des protéines. On suppose que FMRP influe sur la maturation des dendrites. En effet chez les patients atteints du syndrome de l'X fragile, on a observé des prolongements dendritiques anormaux, qui pourraient expliquer les symptômes neurologiques (démence).