1 er cours -Pr DEHBI.pdf

Cours de génétique Pr. DEHBI. H Année Universitaire 2023-2024 12H Cytogénétique (8H) : Notions de base en cytogénétique Caryotype : principes et indications (2H) Types et méc...

Cours de génétique Pr. DEHBI. H Année Universitaire 2023-2024 12H Cytogénétique (8H) : Notions de base en cytogénétique Caryotype : principes et indications (2H) Types et mécanismes de survenue des anomalies chromosomiques Génétique formelle (4H) Modes de transmission mendélienne et non mendélienne  Cytogénétique : méthode d’étude des chromosomes Cytogénétique Cytogénétique moléculaire chromosomes gènes Biologie moléculaire nucléotides  Cytogénétique: Définition La cytogénétique humaine = Génétique chromosomique; discipline médicale chargée de l'étude des chromosomes et leurs anomalies chez l’homme. ❖1956: nombre exact de chromosomes chez l'homme. ❖1970: techniques de marquage en bandes. ❖1986: hybridation in situ fluorescente (FISH). ❖2008: Analyse chromosomique sur puces à ADN (ACPA) Complément indispensable: ❖biologie moléculaire. ❖Clinique: malformations congénitales; troubles de la reproduction; retard mental; cancer+++.  CHROMOSOMES: Définition Chromosome = corps colorable. Bâtonnets faits de chromatine ou sont alignés les gènes dans un ordre fixe Les chromosomes sont constitués d'une molécule d'ADN associée à de nombreuses protéines. Ne sont visibles que pendant une courte période du cycle cellulaire. Support du matériel génétique: support de l'hérédité (l'information génétique). support de l'organisation de la vie cellulaire.  CHROMOSOMES: Définition Le nombre de chromosomes par cellule est caractéristique d'espèce: Singe: 48 chromosomes Drosophile: 8 chromosomes Homme: 46 chromosomes = 23 paires. Chaque paire :1 chromosome maternel + 1 chromosome paternel. DIPLOIDIE = 2n Le stock de chromosomes complet = deux lots haploïdes. Le nombre haploïde étant n = 23. Chez l’homme 46 chromosomes: – Autosomes : chromosome 1 au chromosome 22 – Gonosomes : chromosomes X et Y  Structure du chromosome 1 chromosome = 1 molécule linéaire d’ADN 24 molécules d ’ADN différentes de 249 Mb pour le chr 1 à 54 Mb pour le 21 Condensation extrême de la chromatine  Composition biochimique Chaque chromosome est formé : - d’une molécule d’Acide Désoxyribonucléique (ADN) - de plusieurs protéines  Les Protéines 2 types : - les Histones : ✓Compaction ✓ conformation - les protéines non-histones: ✓Expression ✓Réplication ✓réparation  Les Protéines Non-Histones - Sont des : - protéines acides de petite taille - enzymes - Ont un rôle dans la régulation de l’expression du génome  Les Histones - sont de petites protéines basiques de 100 à 200 acides aminés - ont un rôle structural - 5 types d’histones formant 2 groupes : 1er groupe : H2A, H2B, H3, H4 constituent un Octamère protéique (2 exemplaires de chacune des histones) 2ème groupe: H1 jouerait un rôle dans la compaction de l’ADN  Le Nucléosome - Est l’Unité fondamentale de la chromatine - Est constitué d’une : * particule cœur * région de liaison : Internucléosomale reliant les particules cœurs  Le Nucléosome - La particule cœur est composée : - 146 paires de bases (pb) d’ADN, - enroulées autour de l’octamère protéique - La région internucléosomale : - est de longueur variable - comprend H1 insérée sur une longueur de 20 nucléotides Le Nucléosome La fibre Nucléosomique ou « Collier de perles »  La Condensation de la Chromatine se déroule en plusieurs étapes en fonction du stade mitotique - rapprochement des nucléosomes ► formation du nucléofilament - incorporation des histones internucléosomales H1 et repliement du nucléofilament ► formation d’un solénoïde Le Nucléofilament Fibre Nucléosomique Nucléofilament  Le Solénoïde - solénoïde comprend 6 nucléosomes par tour - compaction de l’ADN de l’ordre de 200 fois - des niveaux supérieurs d’organisation sont nécessaires au fonctionnement du génome. Les chromosomes Chromosome métaphasique http://labo.svtu.free.fr/aristote_page_mat_nuc.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Chromatid Chromosome métaphasique Pour être fonctionnel un chromosome doit posséder : ✓ un centromère ✓ deux télomères ✓ des origines de réplication  Le Centromère (CEN) - constriction primaire du chromosome - portion où l’ADN pas encore dupliqué - région où les 2 chromatides sœurs sont unies de chaque côté du centromère Le Centromère Chromatide Le centromère (CEN): Région d’union des deux chromatides sœurs. centromère Kinetochore: centre d'organisation des microtubules. Responsable de la fixation des chromosomes au fuseau mitotique lors de la mitose. Centromère et Kinétochore  Kinétochore - centre d'organisation des microtubules. - Responsable de la fixation des chromosomes au fuseau mitotique lors de la mitose. - la formation du kinétochore est un phénomène épigénétique - pas de conservation de la séquence entre les espèces - la formation du kinétochore est indépendante de la séquence : * dicentriques, * néocentromères  Le télomère (pter et qter): Terminaison de chaque bras. Séquence ADN répétitive hautement conservée qui: Empêche les fusions avec d'autres chromosomes. L'attachement des télomères à l'enveloppe Télomère nucléaire, en particulier lors de la méiose. Rôle fondamental de stabilisation et de protection des extrémités chromosomiques Le raccourcissement des télomères est un phénomène connu, et qui parait associé au vieillissement cellulaire.  - Rôle protecteur Empêcher la fusion des chromosomes Protéger l’extrémité des chromosomes (recombinaison, réparation) - Compléter la réplication - Positionner le chromosome dans le noyau Toujours présent +++ Le télomère : Organisation Répétition (TTAGGG)n TAR: Séquences courtes