"POLYMORPHISMES" Nombreuses Formes

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"POLYMORPHISME"
Plusieurs Formes
Toute variation de séquence de l'ADN, qu'elle
soit ponctuelle ou qu'elle intéresse une
répétition de séquence (mini / micro satellites)
est un polymorphisme si sa fréquence est  1
% dans une population donnée
à une fréquence < 1 % mutation (privée)
Les polymorphismes sont soit :
- Neutres
- Avantageux
- Désavantageux
Les Polymorphismes
L'ADN n'est pas un élément statique
Il est sujet à des modifications
(variations transmissibles)
Les variations de séquence sont appelées
polymorphismes lorsqu'elles surviennent
à une fréquence > 0.01 (moins de 1 % :
mutations)
L'hétérozygotie moyenne de l'ADN
humain est d'environ 0,004
(1 base différente pour 250 - 300 bases
entre 2 allèles ou 2 séquences
entre 2 individus)
Le polymorphisme affecte toutes les
régions de l'ADN
- Séquences codantes
- Introns
- ADN répété (mini, microsat…)
Il peut être la conséquence
1- d’ une simple substitution de
nucléotide / SNP
2 d’une modification d’un site de
restriction : cas particulier de SNP
3 d’une modification de taille d'un motif
répété : polymorphisme de longueur
Polymorphisme SNP
Single Nucleotide Polymorphism
peut induire une  longueur sur un
profil analysé par la méthode de
southern et détectable par enzyme
de restriction
Polymorphisme de répétition
Microsat
Minisat
SNP : Single nucleotide Polymorphism
RFLP : Restriction Fragment Lenght
Polymorphism
VNTR : Variable Number Tandem
Repeat minisat
STR : Simple Tandem Repeat /
Microsat
Les polymorphismes du DNA
servent à son analyse
La séquence d'un locus peut varier d'un
individu à l'autre
- RFLP
(Variation ponctuelle de
séquence affectant un site
de restriction) (+ / -)
(méthode de Southern, PCR)
- VNTR :
ou minisatellites.
Polymorphismes de
répétition (Nombre de copies
différentes d'une séquence
répétée > 10 pb x N)
- STR :
ou microsatellites (1 à 5 pb X N)
•Le polymorphisme (de restriction) (ou
de répétition) n'est pas nécessairement
la cause de la maladie
•Il peut s'agir d'un polymorphisme
marqueur d'une maladie sans qu'il en
soit la cause
•Le fait qu'un polymorphisme soit près
d'un gène muté (par exemple) , voire de
la mutation , est utilisé comme
marqueur de la maladie
RFLP
Un RFLP est défini par un couple : Sonde / Enzyme
(southern) ou par un couple taille/enzyme (PCR)
Sa localisation précise, sa variabilité et sa transmission
mendelienne lui confèrent un caractère de marqueur
génétique codominant.
Le couple sonde / enzyme se caractérise par : + / - et
correspond à des allèles (Bi-allélisme)
Ils sont mis en évidence par la méthode de southern ou
PCR
Pour être informatif : le RFLP doit être reconnu par une
sonde unique
Nombre de sites de restriction pour une enzyme donnée
reconnaissant un motif hexanucléotidique :
46 = 4096 séquences possibles mais seules 64 combinaisons
ont la symétrie palindromique réclamée par les enzymes de
restriction et 41 combinaisons sont reconnues seulement par
les enzymes déjà caractérisés
donc 1 % seulement des polymorphismes par
mutation ponctuelle sont détectés par les enzymes de
restriction et constituent des RFLP
Exemple
EcoR1 reconnaît, puis hydrolyse
5' GAATTC 3'
3' CTTAAG 5'
Si cette séquence est mutée l'enzyme ECOR1
ne peut plus hydrolyser l'ADN à cet endroit.
A
B
GAGTTC
CTCAAG
(A + B)
On distingue des sites de restriction
obligatoires (toujours présents) et des sites
de restriction variables
 Polymorphisme
MSt II
1 2 3
4
5
Chez un individu sur 100 on découvre

Apparition d'un nouveau site Mst II
Mst II (position 1, 2, 3, 4 et 5)
CCTNAGG
GGANTCC
Marqueur
Position non connue
avec précision
Eco RI+
Gène
Eco R1-

4kb
Gène muté  maladie
M
5kb
Ceci est valable dans une famille
donnée
Si on hérite du fragment 5kb  maladie
Les Minisatellites Hypervariables (VNTR)
- Séquences répétitives, dispersées et très
polymorphes
- Il s'ajoute à cette variabilité un taux élevé de
mutation
- Ce sont donc des marqueurs polyalléliques sur
tous les chromosomes sauf X et Y
- La séquence est de type :
GGAGGTGGGCAGGA(A/G)G
et varie de 11 à 16 pb, répétée et en tandem
- Ils permettent d'étudier la ségregation de
nombreux loci
- La probabilité de rencontrer deux individus non
apparentés avec un profil identique de VNTR est
< 10 -20
Minisatellites
20 - 100 pb répétées en tandem
VNTR
Polymorphisme
Longueur des répétitions peut varier
d'un individu à l'autre
A et B sont deux marqueurs polymorphes
encadrant le gène d'une maladie liée à l'X
A
Gène
B
- Hypothèse : le gène dont on veut suivre la
ségrégation est "lié" à deux marqueurs
- Si on sait repérer A et B, on en déduit la
transmission du gène
Imaginons qu’au cours de l ’ évolution, chez
les individus qui ont le gène muté , il
apparaisse incidemment une variation de
séquence dans le marqueur A ;
Cette variation de séquence peut
générer un Site de restriction
Avant l'apparition du site de
restriction la séquence était :
CTGGG
GACCC
au cours de l'évolution :
Substitution G > A
CCTAGG
GGATCC
Site Bin 1
Ceci est un hasard / le site
de restriction Bin 1 devient
le marqueur de la maladie
sans en être la cause.
• Le site est lié à la maladie, il y a un
déséquilibre de liaison :
• Le gène muté responsable de la
maladie, est associé à la présence du
site Bin 1 plus souvent que le simple
hasard ne le prévoit
• Attention ceci doit être vérifié pour
chaque famille
•Le polymorphisme (de restriction) (ou
de répétition) n'est pas nécessairement
la cause de la maladie
•Il peut s'agir d'un polymorphisme
marqueur d'une maladie sans qu'il en
soit la cause
•Le fait qu'un polymorphisme soit près
d'un gène muté (par exemple) est utilisé
comme marqueur de la maladie
Le Spectre des variations de séquence
Mutations silencieuses (neutres)
synonymes
Le plus souvent pas de modification du
message si mutation sur la troisième base
du codon
- Mutation non synonymes
Le taux final de mutations
de l'ADN codant << aux mutations
de l'ADN non codant
car 95 - 99 % ADN non codant
Un polymorphisme de restriction
peut "accompagner" une maladie
sans en être responsable
Polymorphisme de Répétition
EcoRI
EcoRI
(CA)n
Allèle A
200 pb
EcoRI
+ 2(CA)n
Allèle B
300 pb
sonde
A/B
300
200
A/A
B/B
EcoRI

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