Dominante autosomique

Définition

La dominante autosomique ou dominance est un modèle d’héritage génétique qui se produit au sein d’un autosome (chromosome non sexuel). Notre apparence et notre fonctionnement sont le plus souvent le résultat de la dominance d’un gène parental sur l’autre. En termes médicaux, une maladie autosomique dominante décrit un trouble causé par une seule copie d’un gène ou d’un allèle mutant qui est porté par l’un des parents et qui peut affecter la descendance masculine et féminine. Une seule copie de la mutation de l’un ou l’autre des parents suffit à provoquer un trouble autosomique dominant.

Autosomique Dominante vs récessive

L’hérédité des gènes autosomique dominante versus autosomique récessive ne doit pas être un sujet complexe, à moins d’être généticien. Le fait qu’un gène soit récessif ou dominant peut être vaguement décrit comme la probabilité qu’un gène soit exprimé. Lorsqu’un gène est autosomique, il se trouve uniquement dans les chromosomes non sexuels. Une mutation peut se produire n’importe où dans les millions d’allèles de notre ADN qui font partie des vingt-deux paires de chromosomes autosomiques.

Comme vous le savez probablement déjà, nos chromosomes sont appariés – nous recevons un jeu complet d’informations génétiques de notre père biologique et un jeu complet de notre mère biologique. Ce à quoi nous ressemblons et comment nous fonctionnons est le résultat de cette combinaison, où certaines sections du code génétique d’un parent ont la priorité sur le même code génétique de l’autre.

Notre génotype – notre composition génétique – est extrêmement complexe. La couleur des yeux, par exemple, n’est pas le résultat d’un seul allèle mais de nombreux allèles différents. Ce sont nos gènes dominants, généralement le résultat d’allèles dominants plus petits, qui décident si l’information génétique de notre mère ou de notre père s’exprime. Les allèles récessifs en présence d’allèles dominants n’ont pas d’effet direct mais peuvent jouer un rôle dans les générations futures.

Pour rendre la dominance autosomique plus simple, revoyons rapidement la différence entre un gène, un allèle et un chromosome.

Les chromosomes contiennent l’ensemble du plan génétique d’un organisme composé d’informations partagées issues des parents. Nous contenons des copies exactes de l’ADN de nos deux parents, et notre ADN est un mélange de ceux-ci.

Un gène est une longueur d’ADN qui détermine un trait génétique ou une caractéristique spécifique, comme la tendance à développer certains types de cancer, par exemple. Soit nous naissons avec ces traits, soit des dommages à notre ADN peuvent entraîner la formation de certains traits au fil du temps. Notre génotype est responsable des traits contenus dans notre ADN. Les gènes dominants et récessifs décident si ces caractéristiques sont exprimées ou non. Un gène exprimé, généralement le gène dominant, provoque un phénotype – une caractéristique fonctionnelle ou visuelle.

Un allèle est une partie très spécifique d’un gène ou d’un chromosome qui se trouve au même endroit. Il existe deux allèles pour chaque gène – un de chaque parent. Si un gène peut déterminer la couleur des yeux, différents allèles détermineront la couleur exacte. Si l’un de vos gènes représente le trait du groupe sanguin, les allèles décideront du groupe sanguin. Dans le cas de la dominance autosomique, nous devrions en fait parler d’allèles dominants, car de nombreux allèles composent un seul gène. Même si un seul allèle sur des dizaines de milliers est affecté, il a le potentiel d’affecter l’ensemble du gène. Un trouble autosomique dominant (ou récessif) porte généralement le nom d’un gène affecté, mais la cause est due à un ou plusieurs allèles associés à ce gène.

Le terme dominant nous indique qu’il s’agit d’un cas où un allèle l’emporte sur un autre. Une seule copie d’un gène provenant d’un parent biologique est nécessaire pour provoquer un phénotype. Une mutation récessive, en revanche, nécessite que les deux parents la transmettent. Un allèle récessif ne peut pas gagner s’il doit s’opposer à un allèle dominant. Si vous avez les cheveux bruns, que votre père a les cheveux bruns et que votre mère a les cheveux blonds, le gène dominant vient de votre père. Votre ADN contient à la fois des allèles de cheveux bruns et blonds, mais le brun est dominant.

Si vous décidez ensuite d’avoir des enfants avec un partenaire blond dont les parents ont tous deux des cheveux blonds, ce partenaire ne possède pas de gène dominant pour les cheveux bruns. En revanche, vous possédez un gène blond récessif. Si un enfant hérite des allèles récessifs de ses deux parents, il aura les cheveux blonds. Lorsqu’il hérite d’un allèle dominant et récessif – ou d’un ensemble d’allèles – cet enfant aura les cheveux bruns. La nuance exacte de brun est rarement prévisible car de nombreux allèles différents affectent la couleur des cheveux.

Un seul gène récessif ne provoquera pas de caractéristique observable (phénotype), mais un adulte peut être porteur de ce gène. Lorsqu’il est associé à un même gène récessif de l’autre parent, deux gènes récessifs provoqueront le phénotype associé. Lorsqu’un gène dominant est présent, le gène récessif est relégué au second plan. Dans l’exemple de dominance autosomique ci-dessus, les cheveux blonds sont récessifs et les cheveux bruns dominants. En présence d’un gène dominant des cheveux bruns, le gène des cheveux blonds n’est pas exprimé.

Dans certains cas, un trouble autosomique dominant peut être caché pendant un certain temps. Ainsi, avant de connaître les empreintes génétiques, nous pensions que certaines maladies n’étaient pas génétiques mais causées par l’environnement. Par exemple, la maladie de Huntington est une affection cérébrale progressive autosomique dominante qui affecte la cognition, les émotions et le mouvement, mais uniquement lorsque le gène a atteint un certain stade de mutation. Un parent peut transmettre le gène sans jamais avoir été diagnostiqué avec la maladie, car son gène de Huntington n’avait pas franchi le seuil qui a déclenché les symptômes.

Avec nos connaissances actuelles sur les empreintes génétiques, il est désormais possible de voir si une personne possède le gène bien avant l’apparition des symptômes, mais il est impossible de prédire si cette personne les développera ou non. Nous savons maintenant que la maladie de Huntington est une maladie autosomique dominante avec une particularité. Une personne atteinte aura hérité d’un gène muté d’un parent atteint, mais ce parent peut ne jamais avoir montré de signes observables de la maladie. Le parent n’est pas porteur – il n’est pas possible de porter un gène autosomique dominant.

C’est seulement lorsqu’un certain nombre de mutations se sont produites, peut-être en partie à cause de causes environnementales, que les symptômes commencent à apparaître. Notre environnement peut activer un trouble tout autant que la présence d’un gène dominant. Quelques-uns d’entre eux peuvent être montrés dans l’image.

Dominance autosomique vs dominance liée au sexe.Linked Dominance

La dominance autosomique et la dominance liée au sexe peuvent aider à prédire le développement de la progéniture mais concernent différents types de chromosomes. Le sexe des humains et des mammifères est déterminé par la paire de chromosomes sexuels (X et Y) présente dans le génome d’une personne. Les femelles ont deux chromosomes X (XX), les mâles un X et un Y (XY). Les chromosomes sexuels sont également appelés allosomes.

Le sexe de la progéniture est décidé par la présence de chromosomes XX ou XY ; il y a 50 % de chances de présenter des phénotypes XX ou XY – filles ou garçons, respectivement. Une femme ne peut pas être porteuse de gènes récessifs ou dominants du chromosome Y car elle ne possède pas de chromosome Y ; ce n’est pas le cas des hommes qui possèdent à la fois des chromosomes X et Y. Toute caractéristique visuelle ou fonctionnelle causée par les allosomes est connue comme un trait génétique lié au sexe.

Dans le schéma ci-dessous, nous pouvons comprendre comment fonctionne l’héritage lié au sexe. Dans cette image, la couleur rouge distingue un caractère récessif lié au chromosome X. La femelle porteuse en haut du diagramme a transmis son gène récessif à une fille. Cette fille est également porteuse car elle a un chromosome X dominant du père. En revanche, le fils n’a qu’un seul chromosome X – celui de sa mère porteuse. Ses gènes expriment le caractère, car il n’y a pas de gène X dominant.

L’infertilité liée au chromosome Y affecte négativement la production de sperme ; celle-ci est contrôlée par le chromosome Y. Grâce aux récentes technologies de reproduction, les hommes souffrant d’un faible nombre de spermatozoïdes ou d’un sperme de mauvaise qualité peuvent désormais engendrer des enfants. Cela signifie que l’infertilité héréditaire est un phénomène en constante augmentation qui peut être transmis aux fils. Auparavant, ces hommes n’auraient pas été en mesure d’avoir des enfants et n’auraient donc pas pu transmettre ce gène. Les filles ne peuvent pas hériter du gène de l’infertilité car aucune femme ne possède de chromosome Y.

L’hérédité liée à l’X touche les deux sexes. Après tout, les deux sexes possèdent au moins un chromosome X. Dans le cas de la dominance liée à l’X, les hommes et les femmes peuvent être affectés. Un exemple d’hérédité liée au chromosome X est l’hémophilie. Le Center for Disease Control and Prevention a publié sur son site web une fiche d’information intéressante sur cette maladie récessive liée au sexe. Les hommes ne possédant qu’un seul chromosome X, une seule copie mutée du gène suffit à provoquer la maladie. Les femmes ayant deux chromosomes X, elles peuvent être porteuses ou présenter le trouble.

Les troubles dominants liés au sexe sont extrêmement rares mais existent. Un exemple est le syndrome de Rett, un trouble dominant lié à l’X qui affecte principalement les filles.

La différence entre la dominance autosomique et la dominance liée au sexe est purement liée au type de chromosomes impliqués. La dominance autosomique affecte les vingt-deux chromosomes non sexuels ou autosomes. La dominance liée au sexe ne concerne que le seul chromosome sexuel ou allosome. Les combinaisons d’allèles dominants et récessifs contrôlent tous les aspects de l’anatomie et de la physiologie, à l’exception des caractères liés au sexe. Le centre médical de l’université du Kansas a publié une longue liste de troubles génétiques qui indique également si chaque maladie est autosomique, allosomique, récessive ou dominante.

Exemples de dominance autosomique

Les exemples de dominance autosomique peuvent concerner la couleur de la peau, des cheveux et des yeux, le risque de développer certaines maladies et même les comportements héréditaires associés aux traits neurologiques. Alors que de nombreux diagrammes montrent les chances ou probabilités d’hériter des yeux bruns, bleus ou verts de ses deux parents, la couleur des yeux est le résultat d’innombrables allèles et n’est pas toujours prévisible. Pour des exemples plus clairs, il est préférable de se concentrer sur des allèles mutants uniques, car cela exclut l’influence d’autres facteurs génétiques.

Le chromosome quatre héberge le gène de la protéine huntingtine (gène HTT) qui contient entre 10 et 35 répétitions d’un morceau de code spécifique connu sous le nom de répétition trinucléotidique CAG. Chez les patients atteints de la maladie de Huntington, ces répétitions se produisent au moins 40 fois. Cela pourrait être dû à l’hérédité, mais on a découvert depuis que les expansions de répétitions peuvent changer de taille dans la même génération ou dans des générations successives. Ce n’est pas parce que vous êtes porteur du gène HTT que vous développerez la maladie de Huntington. Cette maladie particulière a déjà été mentionnée comme étant un trouble autosomique dominant avec une particularité : lorsque les chercheurs découvriront ce qui déclenche l’augmentation des expansions répétées, ils seront en mesure d’arrêter, voire de guérir, les maladies qui y sont associées. Les expansions répétées sont à l’origine de nombreux troubles génétiques.

En tant que maladie autosomique dominante, un seul parent doit présenter un trait et le transmettre à la génération suivante. Dans le schéma ci-dessus, le gène de la huntingtine de la mère est représenté par une lettre majuscule H. L’absence de mutation du gène HTT (hh) est représentée par les carrés non grisés ; les cases grisées indiquent une mutation du gène HTT (Hh).

Il se peut que le parent ayant le gène HTT muté ait moins de répétitions de trinucléotides CAG et ne présente pas les symptômes de la maladie de Huntington, mais la nature dynamique de ce gène peut signifier que des répétitions plus élevées se produisent à un moment ultérieur de la vie, ou pendant la vie du ou des enfants que ce parent a.

Il est clair dans le diagramme que la moitié de la progéniture d’un parent Hh et hh est à risque du caractère muté (Hh). Les diagrammes qui montrent les traits héréditaires sont souvent appelés carrés punnet ou tableaux généalogiques.

Un autre exemple populaire dans le domaine de la dominance autosomique est la polykystose rénale, où de multiples kystes se développent dans les reins et réduisent leur capacité à filtrer les déchets du sang.

Comme pour la maladie de Huntington, la polykystose rénale autosomique dominante est le résultat de la transmission de la maladie par un seul parent. Dans ce cas, une seule copie mutée du gène PKD1 ou PKD2 est à l’origine de la maladie. Le PKD1 se trouve sur le chromosome 16 ; le PDK2 sur le chromosome 4. Un gène découvert relativement récemment sur le chromosome 11 peut produire une polykystose rénale et hépatique combinée. De même que pour la maladie de Huntington, certains cas d’ADPKD sont le résultat d’une nouvelle mutation. Contrairement à la maladie de Huntington, il est également possible de présenter des formes autosomiques récessives de polykystose rénale (ADPKD).

Exemples autosomiques récessifs

Les exemples autosomiques récessifs comprennent la mucoviscidose et la drépanocytose. La drépanocytose est causée par une mutation du gène de l’hémoglobine-Bêta qui se trouve sur le chromosome 11 ; la mucoviscidose est le résultat d’une mutation du gène qui produit une protéine appelée régulateur de conductance transmembranaire ou CFTR.

Alors qu’un gène autosomique dominant signifie qu’aucun parent ne peut seulement être porteur, ce n’est pas le cas dans les troubles autosomiques récessifs. L’un des parents ou les deux peuvent être porteurs, la dernière de ces situations étant illustrée ci-dessus. Lorsque les deux parents sont porteurs d’une forme de gène muté, il existe un risque de 25 % que l’enfant présente les deux gènes mutés. Dans cette situation, un gène dominant est présent et l’enfant présentera le phénotype récessif – anémie falciforme ou mucoviscidose, par exemple.

Si un seul parent est porteur, on s’attend à ce que 50 % de la descendance soit elle-même porteuse ; cette descendance ne présentera pas le phénotype de la maladie en raison de la présence d’un gène dominant non muté. Avec cette chance de 50% de porteurs en combinaison avec de meilleurs traitements médicaux et des possibilités de reproduction pour la progéniture affectée, le nombre de personnes présentant des phénotypes autosomiques récessifs augmente avec le temps.

Bibliographie