Drépanocytose : Maladie génétique due à une mutation ponctuelle du gène de la β-globine, affectant la structure de l'hémoglobine.
- Substitution d'une base dans le gène de la β-globine
- Modification d'un acide aminé dans la protéine
- Changement de la structure de l'hémoglobine
- Conséquences sur la forme des globules rouges
Substitution du nucléotide T par A au codon 6 du gène de la β-globine : GAG → GTG
L'acide glutamique (Glu) est remplacé par la valine (Val) au 6ème position de la β-globine
L'hémoglobine S (HbS) a une structure différente de l'hémoglobine normale (HbA)
Les globules rouges deviennent en forme de faucille, bloquant la circulation sanguine
• Transmission autosomique récessive : besoin de deux allèles mutés pour être malade
• Hétérozygote avantageux : résistance au paludisme dans certaines régions
• Effet phénotypique : mutation ponctuelle → changement d'acide aminé → altération protéique
La drépanocytose résulte d'une mutation ponctuelle (substitution A→T) dans le gène de la β-globine sur le chromosome 11. Cela modifie l'acide aminé Glu en Val, produisant une hémoglobine S qui déforme les globules rouges en faucille, causant des complications circulatoires.
Mucoviscidose : Maladie génétique autosomique récessive causée par des mutations du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).
Le gène CFTR se trouve sur le chromosome 7 en position q31.2, codant pour une protéine canal chlorure.
Plus de 2000 mutations connues du gène CFTR, la plus fréquente est la délétion de 3 nucléotides (ΔF508).
La délétion de 3 nucléotides supprime un acide aminé (phénylalanine en position 508), empêchant le bon repliement de la protéine CFTR.
La protéine CFTR dysfonctionnelle affecte le transport des ions chlorure, entraînant des sécrétions visqueuses dans les poumons et le pancréas.
• Transmission autosomique récessive : deux allèles mutés nécessaires pour être atteint
• Pénétrance complète : tous les homozygotes sont atteints
• Expressivité variable : sévérité des symptômes peut varier selon les mutations
La mucoviscidose est causée par des mutations du gène CFTR sur le chromosome 7. La mutation ΔF508 est la plus fréquente, entraînant la suppression d'une phénylalanine et un mauvais repliement de la protéine, affectant le transport ionique et provoquant des sécrétions visqueuses.
Syndrome de Down : Trisomie du chromosome 21, résultant de la non-disjonction chromosomique lors de la méiose.
Présence de trois exemplaires du chromosome 21 au lieu de deux (trisomie), soit 47 chromosomes au total au lieu de 46.
Pendant la méiose, les chromosomes homologues du chromosome 21 ne se séparent pas correctement, produisant des gamètes avec deux chromosomes 21.
La fécondation d'un gamète normal (n=23) avec un gamète porteur de deux chromosomes 21 donne une cellule œuf avec trois chromosomes 21.
Sur-expression des gènes du chromosome 21, entraînant des caractères morphologiques et cognitifs spécifiques.
• Mutation chromosomique : changement de nombre de chromosomes
• Non-disjonction : échec de séparation des chromosomes homologues
• Sur-expression génétique : effet de dosage des gènes trisomiques
Le syndrome de Down est une trisomie du chromosome 21 causée par une non-disjonction chromosomique pendant la méiose. Cela résulte en une cellule œuf avec 47 chromosomes au lieu de 46, entraînant une sur-expression des gènes du chromosome 21 et des caractères phénotypiques spécifiques.
Albinisme oculocutané : Maladie génétique autosomique récessive caractérisée par l'absence de mélanine dans la peau, les cheveux et les yeux.
Le gène TYR (tyrosinase) sur le chromosome 11 encode l'enzyme tyrosinase, essentielle à la biosynthèse de la mélanine.
Cette enzyme catalyse la conversion de la tyrosine en dihydroxyphénylalanine (DOPA), étape clé dans la production de mélanine.
Les mutations du gène TYR peuvent abolir ou réduire l'activité enzymatique de la tyrosinase, empêchant la production de mélanine.
Peau très claire, cheveux blancs/clair, yeux clairs avec sensibilité à la lumière, vision réduite.
TYRP1 : Gène sur chromosome 11 (11q14.3) codant pour la tyrosinase-related protein 1
OCA2 : Gène sur chromosome 15 (15q11.2-q13) codant pour P protein
• Transmission autosomique récessive : deux allèles mutés nécessaires
• Protéine enzymatique : mutations affectant l'activité enzymatique
• Voie métabolique : blocage d'une étape enzymatique clé
L'albinisme est causé par des mutations dans des gènes impliqués dans la biosynthèse de la mélanine, principalement le gène TYR. Ces mutations empêchent la production normale de mélanine, entraînant une absence de pigmentation de la peau, des cheveux et des yeux.
Polydactylie : Malformation congénitale caractérisée par la présence d'organes digitiformes supplémentaires aux mains ou aux pieds.
Plusieurs gènes peuvent être impliqués, notamment GLI3, HOXD13, ZRS (zone régulatrice de SHH). GLI3 est un facteur de transcription important pour le développement des membres.
La polydactylie post-axiale (la plus fréquente) est souvent autosomique dominante, nécessitant un seul allèle muté pour exprimer le phénotype.
Les mutations affectent les gènes régulateurs du développement embryonnaire, perturbant la signalisation Shh (sonic hedgehog) cruciale pour la formation des doigts.
Un ou plusieurs doigts supplémentaires peuvent être présents, variant en taille et développement. L'expression peut varier même au sein d'une même famille.
Post-axiale : Doigt supplémentaire du côté du petit doigt
Pré-axiale : Doigt supplémentaire du côté du pouce
Centrale : Doigt supplémentaire au milieu de la main
• Transmission autosomique dominante : un seul allèle muté suffit
• Expressivité variable : intensité du phénotype peut varier
• Gènes régulateurs : mutations affectant le développement embryonnaire
La polydactylie est une mutation autosomique dominante affectant des gènes régulateurs du développement des membres, comme GLI3. Elle se manifeste par la présence de doigts ou orteils supplémentaires, avec une expressivité variable même au sein d'une même famille.
- Silent : Ne change pas l'acide aminé (code dégénéré)
- Missense : Change un acide aminé (substitution)
- Nonsense : Introduit un codon stop prématuré
- Frameshift : Insertion/délétion modifiant le cadre de lecture
- Les mutations sont la source originelle de la diversité génétique
- La plupart des mutations sont neutres ou défavorables
- Les mutations favorables sont rares mais peuvent être sélectionnées
- Les mutations germinales sont transmissibles aux descendants
- Mutation : Modification du patrimoine génétique d'un individu
- Allèle : Variante d'un gène
- Homozygote : Possède deux allèles identiques
- Hétérozygote : Possède deux allèles différents