Fiche de révision : Hérédité mendélienne et polygénique

📋 Plan du Cours

1. Notions fondamentales de génétique
2. Lois de Mendel et arbres généalogiques
3. Hérédité autosomique dominante
4. Pénétrance et néomutations dominantes
5. Hérédité autosomique récessive
6. Calculs de risque récessif
7. Hérédités liées à l’X
8. Hérédité mitochondriale
9. Hérédité multigénique
10. Hérédité multifactorielle
11. Exercices de conseil génétique

📖 1. Notions fondamentales de génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Hérédité mendélienne : Transmission d’une maladie génétique monogénique du génome nucléaire dont l’anomalie est nécessaire et suffisante à l’apparition de la maladie.
• Locus : Un locus est un emplacement physique précis et invariable sur un chromosome donné, qui peut correspondre à un gène, un groupe de gènes ou un nucléotide.
• Hétérozygotie composite : L’hétérozygotie composite correspond à la présence de deux variants différents d’un même gène, situés sur les deux chromosomes homologues.

📝 Points essentiels

📌 L’homozygotie correspond à deux allèles identiques à un locus, tandis que l’hétérozygotie correspond à deux allèles différents à ce locus.

💡 Astuce mémo

Génotype = patrimoine ; phénotype = manifestation

📖 2. Lois de Mendel et arbres généalogiques

★ À maîtriser

• 🔄 Les trois lois de Mendel sont:
  1. L’uniformité de la première génération issue de deux homozygotes différents
  2. La disjonction des deux allèles lors de la formation des gamètes
  3. L’indépendance de la transmission des allèles de gènes différents

Compléments

• Les affections mendéliennes touchent environ 1 % de la population, avec une fréquence de 1/500 pour l’hémochromatose, 1/2 500 pour la mucoviscidose et 1/160 000 pour la maladie de Wilson.

• Les principaux symboles d’un arbre généalogique sont:

  • Une double barre pour une parenté entre les parents
  • Un point au centre d’un symbole féminin pour une conductrice liée à l’X
  • Un symbole semi-colorié pour un hétérozygote pour une maladie récessive
  • Un symbole entièrement colorié pour un individu atteint
  • Une flèche pour désigner le proposant

💡 Astuce mémo

Uniformité → disjonction → indépendance

📖 3. Hérédité autosomique dominante

🔑 Notions clés & Définitions

• Pénétrance : Le nombre d’individus phénotypiquement atteints divisé par le nombre d’individus génotypiquement atteints.
• Expressivité variable : L’expressivité variable signifie que des individus porteurs d’une même maladie peuvent présenter des signes différents ou une sévérité différente.

📝 Points essentiels

📌 Une hérédité autosomique dominante se reconnaît à une transmission verticale sur plusieurs générations, à l’atteinte des hommes et des femmes et à l’existence possible d’une transmission père-fils.

📌 Un individu atteint d’une maladie autosomique dominante hétérozygote a un risque de 50 % de transmettre l’allèle muté à chaque grossesse.

💡 Astuce mémo

Allèle dominant transmis → atteinte verticale à 50 %

📖 4. Pénétrance et néomutations dominantes

🔑 Notions clés & Définitions

• Néomutation : Une néomutation est une mutation apparue accidentellement chez un individu, sans être héritée de ses parents.
• Mosaïque germinale : La mosaïque germinale est la coexistence de cellules germinales mutées et non mutées chez un parent, pouvant entraîner une nouvelle transmission d’une maladie dominante malgré une néomutation chez le premier enfant.

📝 Points essentiels

📌 Une pénétrance dépendante de l’âge peut rendre un individu apparemment sain avant l’âge d’apparition des symptômes, comme dans la chorée de Huntington.

• Après une maladie dominante due à une néomutation, le risque théorique de récurrence lié à une mosaïque germinale est généralement estimé à environ 1 %.

💡 Astuce mémo

Pénétrance = présence ou absence ; expressivité = intensité variable

📖 5. Hérédité autosomique récessive

📝 Points essentiels

📌 Une hérédité autosomique récessive se reconnaît à une transmission horizontale limitée à une fratrie, à l’atteinte des deux sexes et à l’absence habituelle de transmission père-fils.

📌 Une maladie autosomique récessive apparaît lorsqu’un individu possède deux allèles pathogènes d’un même gène, identiques ou différents en cas d’hétérozygotie composite.

• La consanguinité augmente le risque d’une maladie autosomique récessive parce que les conjoints peuvent avoir hérité du même variant pathogène d’un ancêtre commun.

• Pour deux parents hétérozygotes, chaque grossesse comporte:

  • 25 % d’enfant atteint
  • 50 % d’enfant hétérozygote sain
  • 25 % d’enfant homozygote sain

💡 Astuce mémo

Deux allèles mutés → maladie ; consanguinité → risque accru

📖 6. Calculs de risque récessif

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour un frère ou une sœur sain d’un individu atteint d’une maladie autosomique récessive, le risque d’être hétérozygote est de 2/3 et, dans l’exemple de la mucoviscidose, le risque fœtal est $\frac{2}{3} \times \frac{1}{25} \times \frac{1}{4} = \frac{1}{150}$.

• Dans un arbre autosomique récessif, le risque fœtal se calcule en multipliant le risque que le père soit hétérozygote, le risque que la mère soit hétérozygote et le risque de 1/4 pour un enfant atteint de deux parents hétérozygotes.

Compléments

• Dans l’exercice présenté, le risque d’atteinte fœtale est de 1/320 pour un fœtus et de 1/640 pour un autre, tandis que la consanguinité porte le risque d’un troisième fœtus à 1/24.

💡 Astuce mémo

Risque du parent 1 × risque du parent 2 × 1/4

📖 7. Hérédités liées à l’X

🔑 Notions clés & Définitions

• Hérédité liée à l’X : Une maladie liée à l’X est due à un gène porté par le chromosome X ; les hommes sont hémizygotes pour ces gènes et les femmes possèdent généralement deux allèles.

★ À maîtriser

• Une femme conductrice d’une maladie récessive liée à l’X transmet la mutation à 50 % de ses enfants, avec un risque de 50 % pour chaque fille d’être conductrice et de 50 % pour chaque garçon d’être atteint.

• Sans connaître le sexe de l’enfant, une femme conductrice d’une maladie récessive liée à l’X a un risque de 25 % d’avoir un enfant atteint.

• Un homme atteint d’une maladie récessive ou dominante liée à l’X transmet son chromosome X à toutes ses filles et à aucun de ses fils, ce qui exclut une transmission père-fils.

Compléments

• Dans une maladie dominante liée à l’X, une femme transmet la maladie à 50 % de sa descendance quel que soit le sexe, tandis qu’un homme atteint la transmet à toutes ses filles et à aucun de ses garçons.

💡 Astuce mémo

Père atteint : toutes les filles, aucun fils

📖 8. Hérédité mitochondriale

🔑 Notions clés & Définitions

• Hétéroplasmie : La coexistence d’ADN mitochondrial muté et d’ADN mitochondrial normal dans une même personne.

★ À maîtriser

📌 L’hérédité mitochondriale est une transmission exclusivement maternelle : un homme porteur ne transmet pas ses mitochondries à ses enfants.

• Dans les cytopathies mitochondriales, le taux d’ADN mitochondrial muté influence l’expression clinique, et sa répartition aléatoire lors de la transmission maternelle entraîne une forte variabilité entre les enfants.

Compléments

• Les cytopathies mitochondriales touchent la chaîne respiratoire responsable de la synthèse d’ATP et peuvent provoquer des atteintes isolées ou multisystémiques, notamment neuromusculaires.

💡 Astuce mémo

Transmission maternelle → hétéroplasmie → expression variable

📖 9. Hérédité multigénique

🔑 Notions clés & Définitions

• Digénisme : Le digénisme est une maladie qui ne s’exprime que lorsque des variants pathogènes sont présents dans deux gènes différents.

★ À maîtriser

📌 L’oligogénisme dépend d’un petit nombre de gènes, le polygénisme d’un grand nombre de gènes ayant chacun un faible effet et le multifactoriel de plusieurs gènes associés à l’environnement.

Compléments

• Le syndrome de Bardet-Biedl peut associer:

  • Dystrophie rétinienne
  • Obésité
  • Polydactylie post-axiale
  • Hypogonadisme
  • Anomalies rénales
  • Déficience intellectuelle

• La fréquence allélique est inversement associée à l’effet phénotypique : les variants très rares ont souvent un effet fort, tandis que les variants fréquents ont généralement un effet plus faible.

💡 Astuce mémo

Digénisme = deux gènes ; récessivité = deux allèles d’un même gène

📖 10. Hérédité multifactorielle

🔑 Notions clés & Définitions

• Hérédité multifactorielle : Résulte de l’interaction de multiples gènes et de facteurs environnementaux, aucun facteur génétique isolé n’étant nécessaire ou suffisant à lui seul.
• Prédisposition génétique : La prédisposition génétique correspond à une augmentation du risque de maladie liée à certains variants, sans que ces variants soient nécessaires ou suffisants pour provoquer la maladie.

📝 Points essentiels

• Les maladies communes à composante multifactorielle comprennent:

  • Le diabète
  • Les maladies cardiovasculaires
  • Certains cancers
  • Certaines affections neurologiques ou psychiatriques
  • Certaines malformations congénitales

• Pour les fentes labiopalatines, le risque familial peut être multiplié par 3 à 40 selon le degré de parenté et atteindre une augmentation d’environ 400 fois chez les jumeaux monozygotes.

💡 Astuce mémo

Monogénique : nécessaire et suffisant ; multifactorielle : prédisposition

📖 11. Exercices de conseil génétique

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans un arbre lié à l’X récessif, le risque qu’un fœtus soit atteint peut être calculé en multipliant le risque que la mère soit conductrice par 1/2, soit $\frac{1}{2} \times \frac{1}{4} = \frac{1}{8}$ dans l’exercice présenté.

Compléments

• Dans l’exercice final, les conductrices obligatoires sont I2 et II4, le risque pour III4 d’être conductrice est de 1/2 et le risque pour IV3 d’être conductrice est de 1/4.

📊 Tableaux de synthèse

Principaux modes de transmission

Monogénique et multifactorielle