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11.1 Anomalies au niveau d'un seul gène ou mutation génique
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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 diagnostiqués à l'aide de techniques d'analyse d'ADN.
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Pour en savoir plus
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Les mutations ponctuelles sont des petits changements du matériel génétique. Il s'agit seulement d'un, voir quelques nucléotides voisins dans la séquence de L'ADN. (Détails).
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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).
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Pour en savoir plus
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Dans les cas de genomic imprinting le phénotype dépend de l'origine paternelle ou maternelle du gène.
(Détails)
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Hérédité autosomique dominante
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| 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 maladies héréditaires autosomiques dominantes:
- Aniridie
- Syndrome de Marfan
- Neurofibromatose de Reckling-Hausen
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Fig. 2 - Exemple de maladie autosomique dominante |
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Fig. 2
Chaque porteur du gène (s) est malade, l'allèle sain n'étant pas ou trop peu exprimé.
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Hérédité autosomique récessive
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Dans un processus héréditaire récessif, les deux gènes correspondant aux 2 chromosomes doivent être défectueux pour que le caractère se manifeste.
Exemples de maladies autosomique récessive:
- Hémochromatose familiale (maladies autosomiques récessive les plus fréquentes)
- Mucoviscidose
- Anémie falciforme
- Gangliosidose de Tay-Sachs
- Plusieurs types de mucopolysaccharidoses (MPS)
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Fig. 3 - Exemple de maladie autosomique récessive |
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Légende |
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Fig. 3
La mucoviscidose est un exemple de maladie héréditaire autosomique récessive. Le risque pour des parents hétérozygotes d'avoir un enfant malade est de 25 %.
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Hérédité liée au chromosome X
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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 maladies récessives liées au chromosome X:
- Dystrophie musculaire de Duchennee
- Hémophilie A et B
- Daltonisme
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Fig. 4 - Exemple de maladie récessive liée au chromosome X |
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Légende |
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Fig. 4
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, il y a des femmes saines et des femmes conductrices (c), bien que les deux soient phénotypiquement normales.
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Pour en savoir plus
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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.
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Pour en savoir plus
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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'expansion 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 l'aggravation 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 (1). 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).
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