UE1 Chromosomes Caryotypes anomalies 2009/2010. Les chromosomes, le caryotype et ses anomalies

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1 Les chromosomes, le caryotype et ses anomalies 1

2 I. Intérêt de l établissement du caryotype II. Structure t du chromosome métaphasique 1. Le centromère 2. Les télomères III. Le caryotype 1. Le rangement des chromosomes dans le caryotype 2. Les bandes chromosomiques 3. Les principaux types de marquage 4. Principales propriétés biochimiques et fonctionnelles des bandes G et R 5. La nomenclature internationale 2

3 IV. Les anomalies chromosomiques 1. Les anomalies de structure Anomalies impliquant un seul chromosome : Inversion - Délétion Duplication - Chromosome en anneau - Isochromosome Anomalies impliquant plusieurs chromosomes : Translocation réciproque-translocation robersonnienne 2. conséquence des anomalies de structure 3. Les anomalies de nombre V. L hybridation in situ en fluorescence 3

4 Intérêt d établir le caryotype Rangement des chromosomes dans le caryotype permet d étudier Structure et nombre du stock de chromosomes Discipline p : cytogénétique Nécessite des cellules en division 4

5 Chromosome métaphasique télomère Bras court p centromère Bras long q télomère Chromatides soeurs 5

6 Morphologie des chromosomes p q métacentrique submétacentrique t acrocentrique 6

7 télomère Bras court p centromère Bras long q télomère 7

8 centromère Centromère è Hétérochromatine constitutive Séquences ADN répétées en tandem ADN satellite fixe des protéines Kinétochore 8

9 Télomères Télomères Photo : INRA Montpellier Répétition en tandem d un motif de 6 paires de bases Protègent l extrémité des chromosomes Assurent la réplication Associés à des protéines 9

10 Caryotype humain = 46 chromosomes 22 paires d autosomes 1 paire de gonosomes XX ou XY 10

11 Chromosomes m homologues Chromosomes hétérologues 11

12 Groupe A Groupe B Groupe C Groupe D Groupe E + Groupe F Groupe G 12

13 Chromosomes acrocentriques Groupe D Groupe G 13

14 Les bandes chromosomiques m Bande sombre Bande claire 14

15 Principaux p marquages en bandes des chromosomes Bandes Q : colorant quinacrine Bandes G : colorant le giemsa Bandes R (reverse) Bandes C Bandes NOR révélation des organisateurs nucléolaires situés en 13p, 14p, 15p, 21p et 22p 15

16 Nomenclature internationale Chaque bras divisé en régions Chaque région divisée en bandes Chaque bande divisée en sous-bandes 16

17 Les anomalies chromosomiques Constitutionnelles : présentes dès la naissance Acquises : présentes dans les cellules tumorales Conséquence d un accident méiose ou mitose Impliquent un ou plusieurs chromosomes Homogènes = toutes les cellules portent l anomalie Mosaïque q = fraction de cellules portent l anomalie Concernent le nombre ou la structure des chromosomes 17

18 Inversion, Inv Bras court, p Bras long, q Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V 18

19 Délétion, Del Chrom. délété Chrom. Normal Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V Chrom. délété Chrom. Normal 19

20 Microdélétions Délétions de petites tailles Pas visibles sur le caryotype standard détection techniques de plus haute résolution, hybridation in situ en fluorescence Concernent au plus une sous-bandes chromosomiques Exemples : syndrome Prader Willi syndrome d Angelman syndrome de Di George syndrome de Rubinstein Taybi 20

21 Duplication, Dup Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V 21

22 Chromosome en anneau, R Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V 22

23 Isochromosome, I Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V 23

24 Translocation réciproque, trcp Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V 24

25 Translocation roberstonnienne, trob Chrom. Transloqué Schémas : d après Cytogénétique Hôpital Cochin Paris V Chrom. normaux Fragments perdus 25

26 Conséquences des anomalies de structure Dépend du remaniement Anomalie m de structure déséquilibrée conséquence clinique fonction du nombre et de l importance fonctionnelle des gènes impliqués Translocation robertsonnienne t(14;21) Pas de conséquence pour le sujet porteur Production de gamètes anormales 26

27 Les anomalies de nombre des chromosomes = aneuploïdie Conséquences non-disjonctions chromosomiques de méiose ou de mitose -> aneuploïdies homogènes ou en mosaïque Tous les chrom. peuvent être impliqués seulement un nombre limité compatible avec la vie, Exemple : trisomie 21 27

28 Trisomie 21 Présence d un chromosome 21 supplémentaire non-disjonction méiotique translocation sur le chrom. 13, 14, 15 mosaïque Clinique : Retard mental Anomalies du crâne et du faciès Malformations cardiques Hypotonie Pli palmaire médian 28

29 Syndrome de Klinefelter l individu masculin détection à la puberté atrophie testiculaire gynécomastie 47,XXY un corpuscule de Barr 29

30 Inactivation du chromosome X Assure l équivalence quantitative des gènes Quasi-totalité des gènes d un des deux chrom. X réprimée Centre d inactivation en Xq13 Gène Xist (X-inactive specific transcript) exprimé par l X inactif Chrom. X inactif -> corpuscule de Barr 30

31 Hybridation in situ en fluorescence, FISH nucléotide complémentarité é de séquences est due aux bases azotées Adénine Thymine Guanine Cytosine 31

32 Appariement assuré par les liaisons hydrogènes 3 liaisons entre C et G 2 liaisons entre A et T 32

33 Hybridation Reformer des liaisons hydrogène Dans des conditions physico-chimique précises -> stringence Le brin d ADN dont la séquence est connue = sonde Le brin d ADN que l on souhaite caractériser = cible 33

34 34

35 sonde cible Dénaturation Hybridation Détection Lavages Observation 35

36 Dépistage par FISH d une trisomie 21 sur un amniocyte 36

37 Dépistage par FISH d une translocation à l aide de sondes situées de part et d autre du point de cassure noyau d une cellule normale noyau d une cellule transloquée chromosomes normaux chromosomes transloqués 37

38 Dépistage par FISH d une translocation à l aide de sondes situées de part et d autre du point de cassure Chromosome non transloqué Chromosomes transloqués Chromosome non transloqué 38

39 Hybridation in situ en fluorescence, FISH FISH plus sensible que le caryotype Visualisation des anomalies suspectées 39

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67,8%,$#-57,&9#:59#3%&& 8%&3#&1.79#-5,%&;&3#&9<-#/#$%& Les chromosomes, le caryotype et ses anomalies I- Le chromosome Au cours du cycle c, le degré de repliement de la chromatine est maximal lors de la métaphase. Cʼest à ce stade que les chromosomes sont

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