la leucémie : La découverte d'une prédisposition génétique chez les nouveaux nés

Selon une nouvelle étude de l'université de Washington School of Medicine et de l'université de Minnesota , les bébés qui développent une leucémie durant la première année de vie , semblent hériter une combinaison malheureuses de variations génétiques qui les rend très sensible et prédisposé à la maladie . 

La cause qui fait qu'un bébé de quelques mois developpent un cancer n'été pas connu avant la publication des résultats de cette étude , en effet c'etait etrange vu que ces bébés n'ont pas vécu longtemps pour accumuler un nombre critique de  fautes génétiques ou de mutations , ce qui n'a pas permis d'expliqueur l'atteinte des bébés par des cancers avec cette 'explication classique'.

« Les arents toujours demandent pourquoi leur enfant a développé une leucémie, et malheureusement nous avons eu peu de réponses, », a déclaré le premier auteur Todd Druley, MD, PhD , un oncologue pédiatrique de Washington University.

« Notre étude suggère que les bébés atteints d'une leucémie héritent une forte prédisposition génétique à la maladie. » ajoute-t-il.

Les bébés semblent avoir hérité des variantes génétiques rares des deux parents qui, eux-mêmes, ne causent pas de problèmes, alors que leurs combinaison dans le génome du nourrisson après fécondation serait la cause de la prédisposition à la leucémie.

«Ces variantes correspondent généralement à des variantes de gènes connus pour êtres liés à la leucémie chez les enfants  » a déclaré Druley, professeur assistant de pédiatrie.

La leucémie touche chez les nourrissons,en effet 160 cas seulement sont diagnostiqués chaque année aux États-Unis. Mais contrairement à la leucémie chez les enfants, qui souvent peut être guérie, près de la moitié des nourrissons qui développent une leucémie meurent de ce cancer.

Les chercheurs ont séquencé les gènes dans l'ADN des cellules saines de 23 bébés atteints de la leucémie , avec celui de leurs mères.
L'étude des gènes dans les cellules saines a aidé les chercheurs à comprendre quelles variations génétiques ont été transmises par une mère à son enfant, et par le processus d'élimination, les scientifiques ont peuvent déterminer contribution du père à l'ADN du bébé.

Parmi les familles étudiées, il n'y n'avait aucun antécédents de cancers pédiatriques. Les scientifiques ont séquencé aussi l'ADN de 25 enfants en bonne santé afin de comparer leurs variantes génétiques avec celles des bébés atteints .

« Pour chaque enfant, les deux parents transporté quelques variations génétiques dans leur ADN, et juste par hasard leur enfant hérite ces changements nocifs , qui leurs prédisposent à la maladie » a déclaré Druley.

Autres enfants dans les familles des bébés atteints ne développent pas la leucémie à cause des brassages interchromosomoique et intrachromosomiques qui font que c'est presque impossible que ces enfants là héritent la même combinaison nocive de gènes,ajoute-t-il.

Dr Druley et ses collègues veulent maintenant étudier les variations héréditaires indentifiées plus en détail pour comprendre comment elles contribuent au développement de la leucémie.

Finalement, avec des recherches supplémentaires, il peut être possible d'utiliser une technique appelée modification génétique pour « couper » le gène nuisible de l'ADN des bébés qui sont sensibles à la leucémie et la remplacer par une version saine du gène !

L'équipe américaine a aussi établi un centre dans l'hôpital de Saint-Louis afin de réaliser des tests de dépistage néonatal afin d'accroître la probabilité que les cancers sont détectés et traités tôt

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Progeria : Le syndrome du vieillissement accéléré

Progeria est une maladie génétique rare et grave elle est caractérisé par un vieillissement accéléré.

La plupart des enfants atteints de cette maladie meurent de maladies liées au vieillissement à l'age de 13 ans presque . La mort est généralement causée par un arrêt cardiaque ou un AVC .
Cette maladie affecte seulement 1/8 millions de nouveaux nés.

La maladie est causée par une mutation du gène LMNA, un gène qui code pour des protéines assurant un support pour les noyaux des cellules .

Les symptômes de Progeria incluent , les rides de peau ,des anomales des os (ostéoporose) , des anomalies de croissance , des maux thoraciques ...

Progeria a un grand intérêt pour les gérontologues qui étudie cette maladie afin de mieux comprendre les facteurs génétiques du vieillissement .

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Les chromosomes homologues et les allèles

Les chromosomes homologues

Toute l'information génétique qui définit notre espèce , autrement dit , notre génome , est répartie de façon identique dans toutes nos cellules somatiques , sur 23 paires de chromosomes .
Autrement dit , toute cellule contient tout le génome humain , alors qu'elle n'utilise pour fabriquer ces protéines de fonction ou de structure , qu'une partie de ce génome , selon sa différentiation . Pourquoi 23 paires de chromosomes dans chaque cellule ? C'est simple , car toutes nos cellules sont de cellules filles d'un zygote , ce zygote contient 23 paires de chromosomes , 23 chromosomes d'origine paternelle (le spermatozoïde du père) et 23 autres chromosomes homologues d'origine maternelle(l'ovocyte).

Et de point de vue génétique , notre pères et notre mère sont différents , chacun d'entre eux a des caractéristiques phénotypiques différents, la mère est peut être brune alors que le père est blond . 

Le père est de grande taille , alors que ce n'est pas le cas pour la mère ...

Ces différences sont dues au fait , que nos parents non pas les même alléles de gènes . 

Les même alléles de gènes?Qu'est ce que cela veut dire exactement?

Pour mieux comprendre cela ,prenons l'exemple du chromosome 15.
Le spermatozoïde contient un exemplaire du chromosome 15 , l'ovocyte contient le deuxième chromosome , ainsi le zygote issu de leurs fécondation contient un paire de chromosome 15.
On a dit que les parents ont des alléles de gènes différents , et c'est ce qui fait qu'il sont différents de point de vu génétique, en effet , les deux exemplaires de chromosomes 15 contiennent les mêmes gènes (gène pour le caractère couleur de peau , gène qui code pour couleur des yeux )..et ceci car nos parents font tous les deux partie de l'espèce humaine , mais ces gènes ne sont pas identiques à 100% .

Exemple :Supposons que le père contient une forme particulière d'un gène appartenant au chromosome 15 et codant pour la caractéristique couleur de yeux , (la forme particulière qu'il contient code pour des yeux bleus ) , et que la mère possède une autre forme du même gène (codant pour le caractère couleur de yeux aussi mais cette fois pour des yeux bruns) .

Les deux formes du même gène (gène codant pour le caractère couleurs des yeux) sont appelées , deux alléles du même gène.

                                                                    

Les deux allèles du même gène occupent le même emplacement sur les deux chromosomes homologues , on peut dire alors , que un gène donné , occupe un emplacement bien déterminé sur un chromosome , cet emplacement est appelé locus

Les deux chromosomes 15 (l'un apporté par le spermatozoïde et l'autre par l'ovocyte) , puisqu'il codent pour les mêmes caractéristiques phénotypiques ( on a vu couleurs de yeux par exemples ) sont dits alors homologues . 


Mais qu'est ce qui se passe , pour cet enfant qui a reçu deux alléles différents , aurait-il des yeux bruns ou bleus ? C'est une question très intéressante .
En général, un des alléles de chaque gène est dit , l'alléle dominant , cela veut dire que à chaque fois qu'un individu reçoit deux alléles différents , un d'eux est l'alléle dominant alors que l'autre est un alléle récessif ,

ainsi , c'est le l'alléle dominant qui s'exprime , et c'est lui qui détermine alors le caractère phénotypique de l'individu.

La plupart du temps, lorsqu'il y a deux allèles différents pour un même trait physique, l'un domine l'autre, c'est-à-dire qu'un gène exprime le caractère pour lequel il code, mais pas l'autre. Un allèle est dit dominant par rapport à l'autre dit récessif.

Prenons l'exemple du caractère : couleurs des yeux , l'alléle codant pour des yeux bruns est l'alléle dominant , on l'exprime alors par la lettre majuscule (B) , or l'alléle codant pour des yeux bleus est l'alléle récessif , on l'exprime alors par une lettre minuscule (b).

Supposons que l'enfant a reçu comme dans l'exemple précédant , ces deux alléles là , l'enfant aura donc deux alléles différents pour le même gène , on dit qu'il a un génotype (B//b) , et puisque c'est l'alléle (B) qui est dominant , alors c'est lui qui s'exprime , et l'alléle (b) ne s'exprime pas , autrement dit , l'enfant aura des yeux de couleurs bruns .

Pour certains autres gènes , il n y a pas de différence de dominance entre les différents alléles , autrement dit, les deux alléles du gène donnée s'expriment en même temps . Ainsi on obtient un caractère phénotypique qui résulte de l'expression des deux alléles à la fois . Dans ce cas là on parle de codominance.
Dans ce cas là on peut designer les deux alléles par des lettre majuscules puisqu'il n'y a pas de différence de dominance entre les deux .

Remarque : Lorsque une personne possède deux alléles différents pour le même géne , on dit qu'elle est hétérozygote pour ce caractère là , alors que lorsqu'une personne contient le même alléle pour un gène donnée , on dit qu'elle est homozyogote .

Conclusion:

Un alléle peut être : dominant / récessif / codominant par rapport à un autre alléle

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Insensibilité congénitale à la douleur

L'insensibilité congénitale à la douleur , c'est une maladie génétique , exceptionnelle et très rare.
Les personnes atteintes de cette maladie , ne sentent pas la douleur tout simplement !
Ils sont en effet caractérisées par une incapacité à percevoir la douleur sous toutes ses formes (mécanique,thermique...) et ceci sur tous leurs corps , alors que les autres sensations tactiles autres que les sensations nociceptives , sont conservés !

Les personnes atteintes ne transpirent pas également, ce qui signifie qu'ils peuvent facilement surchauffer sans même se rendre compte de la température.Ainsi ne pensez jamais qu'il s'agit d'un "Supet power" , et soyez reconnaissant que vous êtes capable de sentir la douleur.

En fait ses personnes se blessent souvent sans même le savoir ,ils sont exposées pendant tout leurs vies à des risques de traumatismes qui passent inaperçus.

Causes:

Une des formes de la maladie est due à la surexpression du gène codant pour l'endorphine dans le cerveau du malade , d'autres formes sont dues a une mutation qui touche les canaux NaV1.7 qui sont normalement fortement exprimés dans les neurones nocicepteurs des ganglions rachidiens. Ces canaux étant probablement impliqués dans la genèse et la propagation des ppotentiels d'action ,une mutation qui conduit à la synthèse de récepteurs NaV1.7 non fonctionnels , peut être la cause de cette maladie.

Il faut signaler que la première forme peut être traitée grâce à l'injection de la naxalone , alors qu'il n'y a pas de remède pour la deuxième forme de la maladie.

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L'épidermodysplasie verruciforme ou syndrome de Lutz-Lewandowsky

L'épidermodysplasie verruciforme, également appelée syndrome de Lutz-Lewandowsky, est une affection cutanée rare d'origine génétique.
C'est est une maladie extrêmement rare se caractérise par une sensibilité anormale du revêtement cutané aux papillomavirus.

Cette infection provoque l'apparition de lésions cutanées polymorphes et avec un risque élevé de cancer de la peau.

La maladie est très rare , à ce jour, plus de 200 cas ont été décrits dans le monde entier !

Elle est caractérisée par l'apparition progressive de lésions verruqueuses planes hyperpigmentées ou achromiques,et de plaques irrégulières de couleur brune au niveau du tronc du visage, du cou, des avant-bras et des pieds (zones exposées au soleil). 

En général, les tumeurs cutanées commencent à apparaître chez les personnes de 20 ans à 40 ans,et ils durent tout le reste de la vie.
Il y a aucun remède connu, bien que des traitements qui serrent à ralentir la croissance des tumeurs.

La maladie a été portée à l'attention du public en novembre 2007, quand une vidéo d'un homme de 34 ans indonésien nommé Dede Koswara est apparue sur l'internet.
En 2008, il a opéré pour avoir 13 livres (6 kg) des verrues supprimés et pour greffe de peau neuve.

Dede Koswara

La mutation causant la maladie

Les gènes impliqués sont les gènes EVER1 et EVER2 situés sur le locus EV1 du chromosome 17.

Le rôle de ces deux gènes est encore mal connu  , mais il parait qu'il régule le métabolisme du zinc intracellulaire.

Le zinc est considère comme un cofacteur important pour plusieurs enzymes synthétisés par les virus , il parait que ces deux gènes sont capable de stopper la croissance du virus après l'infection en limitant l'accès du virus au stock du zinc intracellulaire.Ainsi , une mutation d'un de ces deux génes , induit une immunodépression face a plusieurs virus.

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Pourquoi les hommes sont-ils plus grands que les femmes?

Partout dans le monde, les hommes sont en moyenne plus grands que les femmes.
La génétique pourrait elle expliquer -même en partie- cette différence?

Pour répondre à cette question , des chercheurs à l'Université d'Helsinki en Finlande ont étudié le chromosome X afin de trouver des réponses à cette question , car il parait que ce "dimorphisme sexuel de taille" comme l'appellent les scientifiques ait une étiologie génétique.

Ces chercheurs ont essayé donc de comprendre , comment la présence de deux exemplaires du chromosomes X chez la femme , influence leurs tailles .

Dans chaque cellule humaine , il y a 2 chromosomes 'sexuels' , dans les cellules des hommes on trouve un chromosome X et un chromosome Y , alors que les femmes ont deux chromosomes X . 

Le chromosome X , bien qu'il porte le nom de chromosome de 'sexuel' , contient 5% de l'ADN total de cellules humaines , autrement dit , il ne contient pas que des gènes de détermination de sexe , mais d'autres gènes assurant d'autres fonctions sans aucun rapport avec la différentiation sexuelle de l'individu .

Le chromome X(à gauche) et le chromosome Y

"Le fait que les femmes ont deux exemplaires de ce chromosome doit être pris en compte dans l'analyse." 

affirme l'auteur de l'étude Dr Taru Tukiainen.

Dr Tukiainen et ses collègues ont découvert un gène qui participe à la détermination de la taille qui un caractère polygénique , et ils l'ont appelé le gène ITM2a , de plus , l'équipe a découvert que ce gène est plus exprimé chez la femme que chez l'homme, et voila pourquoi ? :
Dans toutes les cellules somatiques de la femme , un des exemplaire du chromosome X est inactivé au hasard .Voir :Inactivation du chromosome X.
Mais attention , cette inactivation n'est pas complète, en effet certains gènes dans le chromosome 'inactivé' contenue à être exprimé, et le gène ITM2a est l'un de ces gènes là
Ce qui signifie que dans les cellules des femmes , les deux copies du gènes sont exprimées à la fois à la différence des hommes qui avec un seul chromosome X auraietnt une seule copie active du géne par cellule.
Ainsi le gène est exprimé a des niveaux plus élevés chez les femmes que chez les hommes , et cela explique en partie pourquoi certains caractéristiques liés a des gènes situés dans le chromosomes X diffèrent entre homme et femme malgré l'inactivation de l'un des deux exemplaires du chromosome X chez la femme.

L'équipe finlandaise affirme que 1-2% de la différence actuelle de taille moyenne entre les hommes et les femmes , est causée par la différence des taux d'expression de ce gène chez les deux sexes .
Cette proportion bien que petite , elle est considérée comme significative .

Ces chercheurs espèrent que leur travail,  qui est publié dans la revue PLOS Genetics, fournit la motivation pour les futurs chercheurs d'approfondir leur recherche sur le chromosome X et comment ces gènes influencent et contribuent aux autres différences biologiques entre les hommes et les femmes.

Ils pensent que ce type de recherche nous aidera à mieux comprendre pourquoi certaines maladies sont plus fréquentes chez un sexe que chez l'autre.

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Q/R:Peut on créer de nouvelles espèces grâce aux techniques génétiques modernes?

Question:

Est-il désormais possible grâce aux techniques modernes de "créer" une espèce -animale par exemple-entièrement nouvelle ?

Chien Sapiens ?!

Réponse:

Prendre un gène d'une levure par exemple , et le mettre dans une cellule humaine , c'est faisable oui!
Mais , ce gène la ne fonctionne pas dans la cellule humaine malgré qu'il avait une fonction bien déterminée dans le génome de la levure .
Déjà la combinaison de gènes d'un spermatozoïde et d'un ovocyte de deux espèces différentes fonctionne très rarement , en effet cela n'aboutit à la genèse d'un nouveau individu que dans le cas ou les espèces sont étroitement apparentées comme le cheval et l'âne par exemple .
Ce n'est pas possible ni par croisement de mâle et femelle d'espèces très différentes ni par la réalisation d'une fécondation in vitro .

Pourquoi ? En fait pour que l'embryogenése se déclenche ,il faut que deux copies de la plupart des gènes soient présentes , une copie d'origine paternelle et une copie d'origine maternelle .
De plus , la quasi totalité des caractères phénotypiques d'une espèce donnée est régie pas par un ou deux gènes seulement , mais par plusieurs gènes ( des caractères polygèniques ) ainsi la présence d'un seul gène dans le génome n'aboutit à rien , il faut être présent avec une série d'autres gènes qui contrôlent et régulent son expression.
C'est à cause de ces deux degrés de complexités et beaucoup d'autres qu'on peut affirmer qu'il est impossible de créer d'espèces nouvelles par les techniques génétiques dont on dispose aujourd'hui 

D'autres cas d'implantation de gènes d'une espèce donnée , dans les cellules d'une espèce différentes sont réalisables et possibles à faire , dans un cadre thérapeutique , on peut par exemple inclure le gène codant pour l'insuline dans une bactérie qui se divisent rapidement , afin d'augmenter le nombres de copies de ce gène (colonage d'ADN), en effet , le gène ne s'exprime pas comme on a vu mais il se réplique à chaque division cellulaire de la bactérie.

Les individus appartenant a des espèces très proches ( proches de point de vue génétique) peuvent donner naissance a des individus hybrides comme vous savez .
Exemple:
Le mulet et la mule qui sont des hybrides stériles engendrés par un ane(Equus asinus) et une jument (Equus caballus).
Le ligre (ou ligron) et la ligresse( ou ligronne) qui sont des félins hybride né de l'union d'une tigresse et d'un lion mâle (
Le tigron(ou tiglon) et la tigronne (ou tiglonne) qui sont des félins hybride né de l'union d'une lionne et d'un tigre male .

Un ligre

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