Génétique des duplications 15q
Génétique de base
Il n'y a aucun moyen de contourner cela: pour comprendre le syndrome de duplication du chromosome 15q11.2-13.1, vous devrez avoir une compréhension de base de l'hérédité, des chromosomes et des gènes. La compréhension de ces informations vous aidera également à traduire le rapport chromosomique ou ADN utilisé pour diagnostiquer la duplication. Il y a généralement 23 paires de chromosomes chez l'homme, pour un total de 46. Les humains naissent avec 2 copies de chaque chromosome - 1 de la mère (maternelle) et 1 du père (paternel). Les chromosomes (photo) ont été traités avec un processus de coloration chimique qui fait apparaître des bandes claires et sombres. Les généticiens utilisent ces bandes comme coordonnées, comme des adresses, pour une position particulière sur un bras chromosomique.
Hérédité
L'information génétique qui nous rend à la fois similaires à d'autres personnes et à des individus uniques est portée dans notre ADN. Chacun de nous a hérité de la moitié de notre ADN de chacun de nos parents et, à son tour, transmettons la moitié de notre ADN à nos enfants.
Qu'est-ce qu'un chromosome?
Un chromosome est constitué d'un très long brin d'ADN et contient de nombreux gènes (des centaines à des milliers). Les gènes sur chaque chromosome sont disposés dans une séquence particulière, et chaque gène a un emplacement particulier sur le chromosome (appelé son locus). Il y a généralement 23 paires de chromosomes, pour un total de 46. Une copie d'un chromosome dans chaque paire est héritée de la mère et une est héritée du père. Le chromosome 15 est l'une des 22 paires appelées autosomes, qui contiennent la plupart de ces informations sur la façon dont notre corps se forme et fonctionne. La dernière paire de chromosomes détermine si nous sommes un homme ou une femme. Ils sont appelés les chromosomes sexuels; les femelles ont deux chromosomes X et les mâles ont un chromosome X et un chromosome Y
Qu'est-ce qu'un gène?
Les gènes sont un segment d'ADN qui contient les instructions indiquant à une cellule comment fabriquer une protéine particulière. Il existe environ 21,000 XNUMX gènes différents chez l’humain et ils sont regroupés sur les chromosomes, parfois proches les uns des autres et parfois très éloignés les uns des autres. Il existe deux copies de la plupart des gènes – une située sur le chromosome provenant de chaque parent. Chaque cellule porte un complément complet de tous les gènes, mais n'active que ceux spécifiques dont elle a besoin pour remplir ses fonctions dans différentes cellules à différents moments.
Qu'est-ce qu'une cellule?
Le corps humain possède 200 types de cellules différents. Les différents types de cellules de votre corps ont des tâches différentes et spécialisées à accomplir. Chaque cellule du corps humain contient 23 paires de chromosomes.
À quoi ressemble le chromosome 15?
L'anatomie d'un chromosome comprend le centromère (un point étroit sur le chromosome qui est engagé pendant le processus de division cellulaire), qui divise le chromosome en le petit bras (ou «p», pour petite) et le long (ou «q»… pour la lettre après «p») ) bras. Il existe plusieurs types de duplications du chromosome 15q qui peuvent se produire, impliquant différentes régions, parfois chevauchantes, du bras q. L'étendue des coordonnées 15q11.2-13.2, également connue sous le nom de région critique du syndrome de Prader-Willi / syndrome d'Angelman (PWS / AS), est particulièrement intéressante pour nous, en raison des phénotypes graves qui résultent de la suppression de certains gènes clés. qui résident là-bas. On peut distinguer les duplications de noyau, celles qui couvrent la plupart ou la totalité de la région critique PWS / AS, de - faute d'un meilleur terme - les duplications de bord à q11.2 ou q 13.3, dans lesquelles seuls les gènes qui encadrent le Les régions critiques PWS / AS de chaque côté sont dupliquées.
Ce dessin schématique montre les caractéristiques de base du chromosome 15. Le bras p en haut est court et contient peu d'informations génétiques. La région impliquée dans les duplications est sur le bras q avec les coordonnées indiquées par des nombres. À droite, la plage PWS / AS couverte par les duplications de cœur est marquée sur la figure comme «Core», tandis que la région 11.2 est marquée «E» et la région 13.3 est marquée «e».
Gènes d'intérêt dans le syndrome de duplication du chromosome 15q
Les chromosomes portent des gènes qui contrôlent le développement physique et le comportement de chaque individu. Pour comprendre les problèmes de développement causés par le syndrome de duplication du chromosome 15q, il est utile de connaître certains des gènes d'intérêt sur ce chromosome. Bien que plusieurs gènes d'intérêt (par exemple, ATP10A, CYFIP1, MAGEL2, NECDIN, SNRPN, UBE3A, snoRNA, et un groupe de gènes codant pour GABAA sous-unités du récepteur) se trouvent dans la duplication récurrente de 4.5 à 12 Mo, aucun gène qui – une fois dupliqué – provoque Dup15q n'a été identifié.
Gènes contenus dans 15q11.2 - 13.1
Que savons-nous des gènes impliqués dans les duplications de 15q11.2-q13.1?
La région la plus souvent dupliquée est riche en gènes, y compris des gènes exprimés à la fois à partir des chromosomes paternels et maternels, ainsi que des gènes exprimés différemment en fonction du parent d'origine du chromosome.
Parce que les duplications 15q d'origine maternelle sont le plus souvent associées à des problèmes de développement, y compris l'autisme, les troubles cognitifs et les convulsions, il existe un grand intérêt scientifique pour les deux gènes connus exprimés par la mère UBE3A et ATP10A (alias ATP10C). Il est probable que d'autres gènes au sein de la duplication et au-delà contribuent aux symptômes du syndrome de duplication du chromosome 15q11.2-13.1.
Le gène UBE3A est présent en 4 copies chez la plupart des individus avec idic (15) et 3 copies chez la plupart des individus avec des duplications interstitielles. Des études ont montré que les copies supplémentaires du gène sont actives chez les individus ayant des chromosomes idiques (15). Le gène UBE3A fournit des instructions pour fabriquer une enzyme appelée ubiquitine protéine ligase E3A. Cette enzyme est impliquée dans le ciblage d'autres protéines à décomposer (dégradées) dans les cellules. La dégradation des protéines est un processus normal qui élimine les protéines endommagées ou inutiles et aide à maintenir les fonctions normales des cellules. Les deux copies du gène UBE3A sont actives dans la plupart des tissus de l'organisme. Dans le cerveau, cependant, seule la copie héritée de la mère d'une personne (la copie maternelle) est normalement active.
Le gène ATP10A (également appelé ATP10C) est actuellement à l'étude pour déterminer s'il joue un rôle dans le développement des troubles du spectre autistique associés aux réarrangements maternels du chromosome 15. La fonction exacte de ce gène n'est pas connue, mais elle est On pense qu'elle produit une protéine qui aide à transmettre des molécules appelées ions (comme le calcium) entre les cellules du corps. En plus de son emplacement sur le chromosome 15 et de l'état de l'empreinte, la fonction supposée l'impliquerait dans le maintien de l'intégrité de la membrane cellulaire et pourrait donc être critique pour la signalisation cellulaire dans le système nerveux central.
Il existe également 3 gènes de récepteurs GABAA dans la région qui est généralement dupliquée. Ces trois gènes de sous-unités du récepteur GABA sont appelés GABRB3, GABRA5 et GABRG3. Le GABA (acide g-aminobutyrique) est un neurotransmetteur (un produit chimique qui transporte des messages entre les cellules nerveuses). Lorsque le GABA communique avec les cellules nerveuses, il les empêche de répondre à d'autres signaux stimulants dans le cerveau. Ainsi, le GABA est largement considéré comme un neurotransmetteur inhibiteur, bien que son activité évolue en fait avec l'âge. Après la petite enfance, l'effet global des récepteurs GABA et GABAA est de stabiliser l'activité des cellules nerveuses.
Il a été proposé qu'une fonction altérée du GABA, en particulier la fonction des récepteurs GABAA, pourrait jouer un rôle important dans l'autisme et le syndrome d'Angelman. On émet l'hypothèse que le rôle des gènes des sous-unités du récepteur GABA dans l'autisme provient très probablement d'interactions complexes gène-gène. Le GABA joue également un rôle important dans les crises. Parce que le GABA empêche les neurones de se déclencher et que les crises sont causées par une décharge inappropriée ou non régulée des cellules nerveuses, l'augmentation de l'activité du GABA à travers ses récepteurs peut provoquer la stabilisation du système et réduire les crises.
FAQ concernant la génétique et Dup15q
La génétique peut être difficile à comprendre. Nous avons respecté une liste de questions génétiques fréquemment posées sur le syndrome de Dup15q.
Quelle est la différence entre les gènes, les chromosomes et l'ADN?
Quels sont les types de duplications dans le syndrome Dup15q ?
Quels gènes sont dupliqués dans le syndrome Dup15q ?
Qu'en est-il de Dup15q et CRISPR?
Existe-t-il une technologie pour les troubles avec plusieurs nombres de copies comme Dup15q?
