Objectifs

Au terme de ce module, l'étudiant est capable:

• De différencier entre différent type d'anomalies chromosomiques et de mutations génomiques
• De comprendre l'origine de ces altérations
• D'évaluer l'interaction entre patrimoine génétique et environnement
• De comprendre les notions de polygénie et de malformations
• De décrire les symptômes cliniques des anomalies chromosomiques

Prérequis

• Bases de biologie moléculaire

Questions & réflexions

• Que sont les mutations?
• Quelle est l'influence de la recherche en génétique concernant les maladies congénitales et les malformations?
• Qu'est-ce qui conduit à des anomalies chromosomiques, respectivement à des mutations au niveau des gènes?
• Pourquoi est-ce que ces altérations peuvent conduire à des erreurs de répartition des chromosomes durant la gamétogenèse?
• Des facteurs environnementaux peuvent-ils influencer le patrimoine génétique?

Introduction

Les mutations sont des changements dans le matériel génétique qui touche soit le chromosome entier, soit une partie du chromosome, ou encore un seul gène. Au niveau moléculaire, il s'agit alors d'un changement (d'une mutation) de la séquence des bases de l'ADN. On distingue entre mutations spontanées et mutations induites.
Les mutations spontanées apparaissent dans des conditions «normales» avec une certaine fréquence. Le taux de mutations spontanées peut varier. Par contre les mutations induites résultent de l'effet d'agents physiques, chimiques ou viraux.

Anomalies chromosomiques
La plupart des anomalies chromosomiques apparaissent accidentellement durant la gamétogenèse. L'embryon qui résulte de la fécondation de tels gamètes ne se développe en général pas normalement et est avorté spontanément. L'examen d'embryons spontanément avortés a révélé que 50 % d'entre eux présentaient des anomalies chromosomiques.

Une petite partie des anomalies chromosomiques peut survenir après la fécondation, dans une lignée cellulaire en particulier. Ces sujets présentent alors une forme mosaïque: certaines cellules contiennent les chromosomes anormaux, et d'autres pas.
Des chromosomes réarrangés peuvent aussi être transmis d'un parent à ses descendants, bien que le parent soit phénotypiquement normal et que son matériel génétique soit complet. La translocation en est un exemple.

Mutation d'un gène
La plupart de ces mutations conduisent à une incapacité du gène à fonctionner, soit le produit du gène n'est pas formé, soit le produit du gène ne peut pas fonctionner normalement. Dans des cas très rares, la mutation peut conduire à un produit "amélioré" du gène, une protéine plus appropriée à son environnement. Cet organisme a alors un avantage et finalement le gène modifié remplacera le gène d'origine dans la population par le processus de sélection naturelle. L'évolution, le développement de la diversité des formes de vie, ne serait pas possible sans mutations.

Fréquemment les mutations conduisent à des maladies nouvelles et/ou héréditaires, dont environs 5000 sont connues. Si l'on examine le taux de mortalité des nouveaux-nés (Fig.1), on découvre que les malformations congénitales représentent plus d'un cinquième des décès chez les nouveaux-nés, ainsi que chez les enfants en bas âge.

On trouve dans la littérature des chiffres très différents quant au pourcentage de nouveaux-nés atteints par les différentes catégories de maladie. Ceci provient du fait que beaucoup d'anomalies chromosomiques causent des malformations de un ou plusieurs organes. À l'avenir, des techniques toujours plus sophistiquées permettront de lier de plus en plus de maladies congénitales à des anomalies chromosomiques ou à des mutations au niveau des gènes.