Université Pierre et Marie Curie

Génétique

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Localisation de gènes responsables de maladies monogéniques

 

A partir du moment où l'on a disposé de marqueurs moléculaires qui couvraient l'ensemble du génome on a recherché systématiquement s'il était possible pour une maladie monogénique de montrer qu'elle était liée à un de ces marqueurs, ce qui donnait une position , au moins approximative du gène impliqué.

La dystrophie maculaire de Caroline du Nord (DMCN) est autosomique dominante sur le phénotype sain qui provoque des pertes de vision centrale dans les premières années de la vie.

L'usage des marqueurs microsatellites (ici des répétitions du motif (CA)n). il est possible de balayer presque tout le génome humain pour une localisation du gène impliqué dans cette affection génétique. Avec 124 marqueurs on a pu éliminer 95% du génome. Des microsatellites localisés sur le grand bras du chromosome 6 sont liés avec le gène dont une mutation est responsable de [DMCN]. North Carolina macular dystrophy is assigned to chromosome 6.Small KW, Weber JL, Roses A, Lennon F, Vance JM, Pericak-Vance MA.(1992) Genomics Jul;13(3):681-5.

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Figure 6- 39. Pedigree et haplotypes pour 6 microsatellites dans une famille qui présente de nombreux cas de [DMCN].

 

Détermination de l'haplotype de chaque personne

Chaque microsatellite est caractérisé par un couple de sondes nucléotidiques qui permettent de l'amplifier. Une électrophorèse en gel de polyacrylamide permet ensuite d'en déterminer la taille. Un sujet est homozygote (une seule taille trouvée) ou plus souvent hétérozygote (deux tailles révélées) pour un microsatellite donné. Ces manipulations doivent $etre réalisées 6 fois (6 microsatellites) pour chacune des 19 personnes examinées.

Détermination de la phase génotypique

Prenons comme exemple le premier couple de la génération II et ses trois enfants. Il faut remarquer que le second microsatellite n'est pas informatif dans cette partie du pedigree (une seule forme 2). Pour les 4 autres marqueurs le génotype paternel peut présenter 2(3-1) formes différentes : il est homozygote pour le premier microsatellite mais hétérozygote pour les 3 derniers. Ses génotypes possibles pour ces microsatellites sont donc

 

Dans ses enfants on trouve un descendant (le troisième) qui a hérité de son père 3,2,3 et 2. Les 2 autres ont hérité de 3,2,1,2 de leur père (ces marqueurs sont tous sur le chromosome 6 dans une zone de 5cM (donc peu de recombinaisons). L'examen des phénotypes parentaux et des cendants permet dans certains cas de préciser la façon dont les différents allèles sont associés sur les 2 chromosomes homologues. Des logiciels qui incluent des données statistiques aident à déterminer cette phase pour chacun. Cependant , pour certains individus et certains marqueurs cela n'est pas possible compte tenu des génotypes du reste de la famille. Cette imprécision est notée 3/2 sur le pedigree.

De plus on ne peut préciser à priori quel est le chromosome paternel qui est susceptible de porter l'allèle muté a1 conférant [DMCN]

Analyse du pedigree

Pas de saut de génération, [DMCN]>[sain] ; des hommes atteints ont des filles atteintes et saines, localisation autosomique (voir ci-dessus).

Parmi tous les descendants atteints tous ont reçu le même chromosome 6 familial qui porte les marqueurs 3,2,3,2,1 (marqué sur la figure 6-39 par un trait vertical). Lorsqu'il y a imprécision quant à la phase , il n'y a cependant pas de contradiction à cette affirmation. Dans un cas (III-2), il y a eu un CO (1/19 reste dans la limite de 5%) ce descendant normal a reçu la partie du chromosome 6 paternel qui porte le microsatellite D6S283 venant du chromosome avec l'allèle muté du gène impliqué dans la DMNC. Parmi 31 gamètes examinés on en a observé 14 non recombinés tous a1,3,2,3,2,1 et 3 non recombinés tous a+,3,2,1,3,3. Parmi les descendants sains on peut aussi observer des associations différentes entre microsatellites et a+, ce sont des chromosomes 6 issus de la population générale tels que a+,3,6,2,2,3 (2 cas); a+,5,2,1,2,3 (1 cas); a+,2,2,1,4,2 (3 cas) ; a+,6,3,1,4,2 (1 cas) ; a+,3,2,1,2,1 (1 cas) ; également non recombinés entre la génération parentale et les enfants.

Si P=14 + 3 + 1 + 2 + 1 + 3 + 1 = 28 et R = 31-28 = 3 ; P>R et le gène A est bien localisé sur le chromosome 6.

L'existence des recombinés permet de préciser la position du gène A par rapport aux 2 marqueurs microsatellites. Dans l figure 6-40, on a représenté, pour chaque descendant recombiné les deux chromosomes du parent malade chez qui avait eu lieu le CO. Ce qui exclut pour le gène A la région comprise entre le centromère et D6S253 ainsi que celle à partir de D6S468 jusqu'au telomère

Figure 6- 40. Interprétation des 3 recombinés du pedigree 6-39.

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