génétique humaine

1. INTRODUCTION :

Appliquée à l'espèce humaine, la génétique conserve toutes ses normes. Cependant, confronté à des difficultés expérimentales, le dépistage des mouvements alléliques a imposé des nouvelles méthodes et a additionné de nouveaux critères de raisonnement.

1. les difficultés expérimentales :

• un nombre important de chromosomes (2n = 46).

• Les générations successives sont très espacées (en moyenne 25 ans).

• Le nombre des descendants est statistiquement faible (la descendance d'une porté dépasse rarement un descendant).

• Avec chaque acte reproducteur, les gamètes répondent à la même distribution aléatoire.

• L'impossibilité de réaliser une reproduction orientée (entre frères et soeurs).

1. les méthodes utilisées :

• la réalisation de pedigrees (arbres généalogiques).

• la réalisation de caryotypes.

• l'étude de l'activité des chromosomes (gènes ou protéines) par électrophorèse.

1. les nouveaux critères de raisonnement :

Si avec la génétique classique, l'énoncé vous donne le résultat et vous demande de l'expliquer en le confrontant à une statistique connue, en génétique humaine et comme souvent le résultat est confus, vous devez donner plus d'importance à l'observation pour éliminer logiquement les cas impossibles et tester ceux qui sont possibles pour pouvoir atteindre la certitude.

1. ETUDE DE CARYOTYPE NORMAL.

L'observation d'un caryotype normal permet d'envisager le nombre des chromosomes. Dans ce cas on distingue 46 chromosomes classés par paire selon leurs tailles, on peut également distinguer le sexe chromosomiques de l'individu concerné qui est marqué XX si l'individu est de sexe féminin, donc, la formule chromosomique s'écrit 2n = 44 autosomes + XX ou XY si l'individu est de sexe masculin, donc, la formule chromosomique s'écrit 2n = 44 autosomes + XY.

1. ETUDE DE PEDIGREE :

Pour la génétique humaine, on traite seulement le cas de monohybridisme. Dans ce cas, il s'agit donc, de la transmission d'un couple d'allèles qui est le plus souvent dominant ou récessif et qui est soit porté par un autosome ou par un chromosome sexuel X ou Y. l'observation d'un pedigree permet d'éliminer des cas certains et pour les cas incertains il faut les mettre sous forme d'hypothèses à vérifier avec un traitement génétique. L'élimination d'un cas par simple observation, doit obéir à des normes logiques tel que dans un pedigree, quand les deux parents sont phénotypiquement sains et donnent un ou plusieurs descendants (garçons ou filles) malades donc l'allèle responsable de la maladie est récessif. Egalement, quand les deux parents sont phénotypiquement sains et donnent une fille malade donc la maladie est autosomale.

4. CONSEILS METHODOLOGIQUES

- Analyse des données et conclusions

1) Nombre de gène intervenant dans les croisements : On étudie chez l’homme, la transmission d’un seul caractère → on suppose qu’il est contrôlé par un seul gène → cas d’un monohybridisme. Soit le couple d’allèle (A,a) représentant le gène impliqué avec A allèle dominant ; a l’allèle récessif.

2) Le type de dominance: Le caractère étudié est souvent une maladie héréditaire:

- Hypothèse1: L’allèle de la maladie est dominant: Dans ce cas:

- Tout descendant malade [A] peut être homozygote ou hétérozygote, il doit avoir au moins un parent malade [A]; il est forcément hétérozygote s’il a un parent ou un descendant sain.

- Un couple sain (de phénotype récessif [a]) ne peut donner que des descendants sains;

- Un couple malade peut donner des descendants sains ou des descendants malades.

Si ces conditions sont vérifiées, l’hypothèse est à retenir : La maladie peut être (on n’est pas certain pour dire est) dominante.

- Hypothèse 2: L’allèle de la maladie est récessif: Dans ce cas:

- Un individu malade est forcément homozygote ; un couple malade [a] ne peut donner que des descendants malades;

- Un individu sain peut être homozygote ou hétérozygote ; il est forcément hétérozygote s’il a un parent ou un descendant malade.

Si ces conditions sont vérifiées, l’hypothèse est à retenir : La maladie peut être (et non est) récessive.

Rq: Si les deux hypothèses 1 et 2 vérifient la descendance et sont à retenir et si on demande à favoriser l’une des deux, il faut chercher des arguments qui appuient l’une d’entre-elles : Si une maladie, dés son apparition, ne saute pas de générations et apparaît fréquemment dans la descendance des couples où l’un des parents est atteint, l’hypothèse de maladie dominante est plus probable que l’hypothèse de maladie récessive (qui reste toutefois valable).

Rq : Si le descendant présente un phénotype intermédiaire entre ceux des parents → c’est un cas de codominance.

3) Localisation chromosomique du gène : autosomale ou hétérosomale:

-Hypothèse 1: Le gène est lié à Y: Dans ce cas:

-La maladie (ou caractère étudié) ne doit toucher que les hommes;

-La maladie doit passer de père en fils (tout garçon doit avoir le phénotype de son père).

Le chromosome Y porte peu de gènes et l’étude de leur mode de transmission ne présente aucun intérêt.

-Hypothèse 2: Le gène est lié à X: Dans ce cas:

-Tout homme de phénotype dominant ( X_AY) doit avoir le même phénotype que sa mère qui lui a transmis (X_A)et que ses filles qui reçoivent de lui un (X_A) .

-Toute femme de phénotype récessif (X_a X_a) doit avoir le même phénotype que son père qui lui a transmis un (X_a) et que ses garçons qui reçoivent d’elle un (X_a);

Si ces conditions sont vérifiées, l’hypothèse est à retenir : Le gène de la maladie peut être lié à X.

-Hypothèse 3: Le gène est autosomal: Dans ce cas:

Le descendant de phénotype récessif sont (a//a) ; ils reçoivent un allèle (a) de chacun des parents et transmettent un allèle (a) à chacun des descendants. Les parents et les descendants peuvent être homozygotes récessifs ou hétérozygotes de phénotype dominants.

Si ces conditions sont vérifiées, l’hypothèse est à retenir : Le gène de la maladie peut être autosomal.

Rq: Si les deux hypothèses, gène lié à X et gène autosomal, vérifient la descendance, elles sont à retenir. On cherche des arguments pour favoriser l’une d’entre-elles: ex. Si le caractère en question n’est apparu que chez les garçons, dans la famille étudiée, l’hypothèse de gène lié à X est plus probable que l’hypothèse de gène autosomal.

4) -Génotype des individus:

1- Cas d’un gène autosomal: Utilisez les deux traits pour représenter la paire autosomale (=), aussi bien chez l’homme que chez la femme.

- Tout individu de phénotype récessif est forcément homozygote (a//a).

- Tout individu de phénotype dominant, ayant un parent ou un descendant récessif, est forcément hétérozygote (A//a);

- Pour tous les autres individus, il y a deux génotypes possibles, l’homozygote (A//A) ou l’hétérozygote (A//a).

2- Cas d’un gène lié à X: Utilisez la paire (XX) pour mettre le génotype d’une femme et la paire (XY) pour représenter le génotype d’un homme.

-Les garçons n’ont qu’un seul allèle pour le gène lié à X et se comportent comme des individus haploïdes. L’allèle qui existe en génotype s’exprime en phénotype: Les hommes de phénotype dominant sont de génotype obligatoire (X_AY); Les hommes de phénotype récessif sont de génotype obligatoire (X_aY);

-Les femmes de phénotypes récessif sont forcément homozygotes (X_aX_a);

-Les femmes de phénotype dominant ayant un parent ou un descendant récessif, sont forcément hétérozygotes;

-Toutes les autres femmes peuvent être homozygotes (X_AX_A) ou hétérozygotes (X_AX_a).

Rq- Dans le cas d’un gène lié à X, les garçons héritent le chromosome X et par conséquent le caractère de leur mère.