Analyse de pedigree

Exemples d'analyse de pedigree

Nous connaissons les structures de base des pedigrees, la signification de leurs symboles et savons qu'ils sont utilisés en génétique pour étudier les schémas de transmission. Mais quels sont les schémas de transmission possibles que nous pouvons observer à l'aide des pedigrees ? Et quels sont les traits de caractère qui présentent tel ou tel type d'hérédité ? Nous allons déterminer les réponses à ces questions à l'aide d'exemples de chaque pédigrée, qui sont au nombre de six en génétique mendélienne.

1. Trait autosomique récessif - analyse d'un pedigree de galactosémie

Le premier modèle d'hérédité, et le plus courant, qui peut être analysé par pedigree est celui du caractère autosomique récessif. Quels sont les gènes qui présentent un caractère autosomique récessif ? Heureusement, la plupart des maladies génétiques ! Pourquoi heureusement ? Parce qu'un caractère autosomique récessif doit avoir deux allèles pour apparaître dans le phénotype d'un individu, ce qui fait que les chances de souffrir d'un caractère récessif sont plus faibles que celles de souffrir d'un caractère dominant. Cela crée trois classes d'individus lorsqu'il s'agit d'un modèle d'héritage autosomique récessif : ceux qui ont la maladie(homozygote récessif), ceux qui sont porteurs(hétérozygote) et ceux qui ne sont ni l'un ni l'autre(homozygote dominant).

Utilisons la maladie de la galactosémie pour étudier cela.

Cette accumulation de galactose peut être toxique pour certains tissus de l'organisme. Le galactose est présent dans le lactose, qui est présent dans le lait, de sorte que les premiers symptômes de la galactosémie apparaissent généralement au cours des deux premiers jours de vie, après que le nouveau bébé a bu du lait maternisé ou du lait maternel. Ces symptômes comprennent des vomissements, de la diarrhée, une grande faiblesse et même des cataractes dues à l'excès de galactose dans les yeux.

La galactosémie est une maladie autosomique récessive. Le père et la mère ont besoin d'au moins une copie de cette maladie pour qu'un de leurs enfants en soit atteint. Examinons un pedigree avec un tel scénario (Fig. 2).

Figure 2 : Pedigree de la galactosémie.

Il s'agit d'un pedigree simple, mais on peut voir que ce couple hétérozygote (génotypes Gg) a eu un enfant atteint de galactosémie et trois enfants présentant le phénotype normal. Comme il s'agit d'un trait autosomique récessif, les porteurs ne présenteront pas la maladie ni aucun symptôme.

Que se passerait-il si nous examinions une analyse généalogique de la galactosémie (ou de tout autre trait autosomique récessif), mais qu'elle n'était pas étiquetée comme telle ? Quelles astuces utiliserions-nous pour classer le trait étudié dans le pedigree comme autosomique récessif ? Examinons un exemple non étiqueté pour évaluer cette question (figure 3).

Figure 3 : Pedigree autosomique récessif.

En examinantla génération la plus jeune (les générations sont souvent étiquetées, la génération la plus ancienne étant I, ses descendants étant II, et le plus jeune étant III), nous pouvons voir qu'il y a un enfant de sexe masculin qui est atteint de galactosémie. Nous pouvons voir que ni ses sœurs ni ses parents ne sont atteints de galactosémie. Nous pouvons donc exclure :

• autosomique dominante (il faudrait qu'au moins un des parents soit atteint de la maladie pour la transmettre),
• liée à l'Y (le père doit transmettre la maladie, donc il en est atteint)
• mitochondriale (la mère transmet la maladie à tous ses enfants), et
• dominante liée au chromosome X (la mère doit être atteinte de cette maladie pour la transmettre à son fils). Cependant, nous ne pouvons pas exclure la possibilité d'une récessivité liée au chromosome X.

Regardons plus haut dans ce pedigree, à la première génération. Nous voyons qu'il y a une autre personne atteinte de ce trait dans cette famille, à la génération I. Cette femme atteinte a donné naissance à deux fils et deux filles. Aucun de ces enfants n'est atteint (dessine ce pedigree toi-même pour t'entraîner !).

Envisageons le scénario dans lequel le caractère de cette femme est récessif lié au chromosome X. Il faudrait qu'elle ait deux copies du chromosome X et qu'elle en ait une. Elle devrait avoir deux copies de cet allèle pour être atteinte de la maladie, car les femmes ont deux chromosomes X. Elle n'aurait donc que l'allèle perturbé à transmettre à ses enfants, et tandis que ses filles recevraient un chromosome X normal de leur père, tous ses fils recevraient un chromosome X affecté d'elle et un chromosome Y normal de leur père, et devraient donc être affectés eux aussi. Ce n'est pas le modèle de transmission que nous voyons ici, et cela exclut la possibilité que ce trait, dans ce cas la galactosémie, soit transmis selon un modèle récessif lié à l'X.

Maintenant, si cette femme atteinte de la génération I a un caractère autosomique récessif, alors son génotype doit inclure deux copies de l'allèle atteint(gg) et elle serait une fois de plus en mesure de ne distribuer que cela à sa progéniture, Cependant, si leur père a un génotype homozygote sain, GG (ce qui est généralement supposé), alors toute leur progéniture aurait le génotype hétérozygote Gg. Les quatre enfants de la génération II seraient tous porteurs. Cela explique comment la femme de la génération II, qui a épousé un homme au hasard qui était peut-être lui aussi porteur, a donné naissance à une progéniture atteinte.

2. Dominante autosomique - Comment utiliser l'analyse généalogique pour trouver des troubles génétiques présentant ce type d'hérédité ?

En général, les maladies autosomiques dominantes sont présentes à chaque génération. Cela contraste avec les troubles autosomiques récessifs qui sont réputés "sauter des générations". Les caractères autosomiques dominants sont parmi les plus faciles à reconnaître sur les pedigrees car chaque personne présentant le caractère a au moins un parent présentant le caractère. (Fig. 4)

Figure 4 : Pedigree d'une dominante autosomique.

Disons qu'il s'agit du pedigree d'une famille atteinte de la maladie de Huntington, une maladie qui provoque des troubles du mouvement, des problèmes neurologiques et psychiatriques, et qui entraîne souvent une mort prématurée. Comment pouvons-nous savoir que cette maladie se transmet de façon autosomique dominante ? Nous constatons que dans la génération I, un homme atteint transmet la maladie à trois de ses enfants - deux filles et un fils. Chaque personne atteinte de la Génération II transmet la maladie à au moins un de ses enfants, et le fils de la Génération II qui n'a pas hérité de la maladie, et s'est s'est marié, n'a transmis la maladie à aucun de ses quatre enfants. Ainsi, ce fils est homozygote pour l'allèle normal, et les personnes affectées sont toutes hétérozygotes pour ce trait.

3. Récessif lié à l'X

Lestroublesrécessifs liés au chromosome X sont transmis d'une femme (qui est généralement porteuse d'un hétérozygote) à ses fils et à ses filles. Cependant, tous ses fils auront le trait de la maladie, et ses filles (en supposant que son mari ait le génotype normal) seront soit porteuses, soit homozygotes pour l'allèle normal (Fig. 5). Si un homme est atteint d'une maladie récessive liée à l'X, il ne peut pas la transmettre à ses fils, à qui il doit transmettre son chromosome Y. Par conséquent, tous ses fils ne seront pas affectés. Par conséquent, tous ses fils ne seront pas affectés, mais ses filles peuvent être porteuses.

Figure 5 : Pedigree d'une maladie récessive liée au chromosome X.

Le pedigree ci-dessus peut sembler très complexe, mais nous pouvons le décomposer pour comprendre certains principes de base. Tout d'abord, tous les individus affectés sont des hommes et ils héritent de ce trouble de parents qui ne sont pas affectés. Si cette maladie avait une transmission autosomique récessive, elle se manifesterait à la fois chez les descendants masculins et féminins. Comme elle est exclusivement observée chez les hommes, on peut supposer que la maladie est récessive liée au chromosome X.

4. Dominant lié au chromosome X

La plupart des troubles liés au chromosome X sont récessifs, mais quelques-uns sont dominants. Cela signifie que le parent qui a le trait est également atteint de la maladie et que lorsqu'il transmet ce trait, les enfants qui le reçoivent sont également affectés (figure 6).

Figure 6 : Pedigree dominant lié à l'X.

Une femme atteinte d'une maladie dominante liée à l'X la transmet également à ses fils et à ses filles. L'un des plus grands indices suggérant des troubles dominants liés à l'X est qu'un homme atteint d'un trouble dominant lié à l'X doit le transmettre à toutes ses filles, car c'est le seul chromosome qu'il peut leur donner.

5. Troubles liés au chromosome Y

Très peu de troubles ou de traits ont été découverts comme étant liés à l'Y. En fait, la prépondérance des troubles qui affectent principalement les hommes est généralement due à la présence d'un seul chromosome X, de sorte que le trait désordonné qui se trouve sur ce chromosome ne peut pas être masqué par le trait normal qui se trouverait sur un chromosome X apparié chez les femmes.

Figure 7 : Pedigree lié à l'Y.

En fin de compte, nous pouvons connaître les caractères liés au chromosome Y parce qu'ils ne se produisent jamais chez les femmes, mais seulement chez les hommes (figure 7). Et un homme atteint doit transmettre le caractère à tous ses fils. Certaines formes de surdité sont liées au chromosome Y.

6. L'hérédité mitochondriale

L'héritage mitochondrial est maternel, ce qui signifie que nous obtenons nos mitochondries de nos mères. Ainsi, une femme atteinte transmet un caractère à tous ses enfants, et seules ses filles peuvent le transmettre à leurs enfants (figure 8).

Figure 8 : Pedigree de l'héritage mitochondrial.

Analyse du pedigree humain : Fiche de problèmes

Maintenant que nous connaissons les six grands regroupements de l'analyse des pedigrees, nous pouvons élaborer une feuille de problèmes - sous forme de tableau - pour nous aider à consolider les principes de chaque pedigree (tableau 1).

Tableau 1 : Conseils pour les fiches de problèmes d'analyse généalogique. Chisom, StudySmarter.