L'hérédité humaine (génétique humaine)

Introduction

Le caryotype humain normal comprend 46 chromosomes (23 paires), dont 22 paires d'autosomes et une paire de chromosomes sexuels (XX ou XY). Une anomalie chromosomique est une modification du nombre ou de la structure des chromosomes par rapport a ce caryotype de reference.

1. Les anomalies de nombre

1.1 Origine : la non-disjonction meiotique

Au cours de la meiose, les chromosomes homologues (division I) ou les chromatides sœurs (division II) doivent se separer normalement. Un accident appele non-disjonction peut se produire : deux chromosomes (ou chromatides) migrent vers le meme pole au lieu de se separer. Cela produit des gametes anormaux, l'un avec un chromosome en trop, l'autre avec un chromosome en moins.

La fecondation d'un gamete anormal par un gamete normal donne un zygote avec un nombre de chromosomes different de 46 : c'est une aneuploidie.

1.2 Exemples de trisomies

• Trisomie 21 (syndrome de Down) : presence de trois exemplaires du chromosome 21 (caryotype 47, XX+21 ou 47, XY+21). Frequence liee a l'age maternel. Consequences : deficience intellectuelle variable, traits faciaux caracteristiques, malformations cardiaques possibles.
• Syndrome de Klinefelter (47, XXY) : presence d'un chromosome X surnumeraire chez un individu de sexe masculin. Consequences : stature elevee, infertilite frequente, developpement des caracteres sexuels secondaires parfois attenue.
• Syndrome de Turner (45, X0) : absence d'un chromosome sexuel chez un individu de sexe feminin. Consequences : petite taille, absence de puberte spontanee, infertilite.

1.3 Diagnostic

Le caryotype est etabli a partir de cellules prelevees (lymphocytes sanguins, cellules foetales par amniocentese ou choriocentese). Les chromosomes sont arretes en metaphase, colores, photographies puis classes par paires decroissantes de taille : c'est le caryotypage.

2. Les anomalies de structure

Ces anomalies affectent l'organisation interne d'un chromosome, sans necessairement changer le nombre total de chromosomes.

• La deletion : perte d'un segment de chromosome (exemple : syndrome du cri du chat, deletion partielle du bras court du chromosome 5).
• La duplication : un segment chromosomique est present en double exemplaire sur le meme chromosome.
• La translocation : un segment se detache d'un chromosome et se fixe sur un autre chromosome non homologue. Une translocation dite equilibree ne modifie pas la quantite totale d'ADN mais peut perturber la meiose chez les descendants.
• L'inversion : un segment chromosomique se detache, se retourne puis se ressoude au meme endroit.

Ces remaniements resultent le plus souvent d'erreurs lors du crossing-over (enjambement) en prophase I de meiose, notamment lorsque l'appariement des chromosomes homologues est imparfait.

3. Consequences sur la sante et le conseil genetique

Les anomalies chromosomiques sont une cause importante de fausses couches precoces (une grande partie des aneuploidies sont letales avant la naissance) et de certaines pathologies congenitales chez les individus qui naissent. Le conseil genetique, appuye sur le caryotype et parfois sur des techniques de cytogenetique moleculaire (FISH, puces a ADN), permet d'informer les familles sur les risques de recurrence et d'orienter le suivi de grossesse.

Schema-bilan

Meiose normale -> gametes a n chromosomes -> fecondation -> zygote a 2n chromosomes (46).

Meiose avec non-disjonction -> gamete a n+1 ou n-1 chromosomes -> fecondation -> zygote aneuploide (2n+1 ou 2n-1).