Les translocations, en génétique, se produisent lorsque les chromosomes se brisent et que les morceaux s'attachent à d'autres chromosomes. Ce mélange de matériel génétique a des conséquences importantes. Les chromosomes résultants sont dépourvus de certaines informations génétiques et en possèdent des quantités excessives. De nombreuses conditions cliniques importantes, comme le syndrome de Down et la leucémie myélogène chronique, résultent de mutations de translocation.
Qu'est-ce qu'une mutation par translocation ?
Une modification de la structure et du contenu des chromosomes causée par une translocation est une mutation par translocation. De nombreux gènes peuvent être transférés entre les chromosomes. Ces mutations de translocation peuvent provoquer des troubles de la croissance, du développement et du fonctionnement des cellules et des systèmes de l'organisme.
Les noyaux des cellules humaines possèdent 23 paires de chromosomes. Vingt-deux d'entre eux sont appariés (appelés autosomes) et numérotés de 1 à 22. La dernière paire est constituée des chromosomes sexuels (X et Y). Chaque chromosome possède deux bras, nommés p et q. Ces deux bras sont réunis au niveau d'une structure appelée centromère.
Une mutation chromosomique par translocation peut être de deux types : réciproque et robertsonienne. Dans une translocation réciproque, deux chromosomes différents ont échangé des morceaux l'un avec l'autre. Dans une translocation robertsonienne, un chromosome entier s'attache à un autre au niveau du centromère.
Tant qu'aucun matériel génétique n'est gagné ou perdu dans la cellule, les translocations sont appelées translocations équilibrées. Lorsque du matériel génétique est perdu ou augmenté, il s'agit d'une translocation déséquilibrée.
Modifications de la structure des chromosomes
Les modifications de la structure des chromosomes affectent de nombreux gènes et perturbent la synthèse protéique de la cellule. La perturbation de la synthèse des protéines peut affecter la structure et la fonction des cellules et des tissus. En dehors des translocations, les modifications de la structure des chromosomes sont :
Les délétions. Cela se produit lorsqu'un chromosome se brise et qu'une partie de son matériel génétique est perdue. Les délétions peuvent être petites ou grandes et peuvent concerner de quelques gènes à des centaines. Un exemple de délétion est le syndrome de délétion 22q11.2, qui entraîne des malformations du cœur, de la bouche, de la gorge, du cerveau, des reins et d'autres organes chez les enfants touchés.
Duplications. Cela se produit lorsqu'il y a une copie anormale d'une partie ou de la totalité du matériel génétique d'un chromosome. La cellule possède alors des copies supplémentaires du matériel génétique provenant du segment copié.
Inversions. Cela se produit lorsqu'un chromosome se casse en deux endroits. Le morceau cassé se retourne et s'attache au chromosome. Certaines informations génétiques peuvent être perdues. Les inversions peuvent impliquer le centromère.
Isochromosomes. Ces chromosomes ont deux bras identiques. Au lieu d'un bras p et d'un bras q habituels, les isochromosomes ont deux bras p ou deux bras q. Ils sont dépourvus du matériel génétique du bras manquant et possèdent le double du matériel du bras supplémentaire.
Chromosomes dicentriques. Ces chromosomes ont deux centromères. Ils résultent de la fusion de deux morceaux de chromosomes qui ont chacun un centromère. Les chromosomes dicentriques sont instables et ont souvent perdu du matériel génétique.
Chromosomes en anneau. Ils se forment lorsque les extrémités d'un chromosome se détachent. Les bras se rejoignent alors pour former une structure circulaire. Une partie du matériel génétique est perdue, et le centromère peut ou non être présent dans l'anneau.
Quand les translocations sont-elles importantes ?
Le corps humain compte des millions de cellules. Les modifications de la structure des chromosomes dans une cellule individuelle sont probablement sans importance. Cette seule cellule ne fonctionnera pas bien et risque de mourir bientôt. Les translocations sont importantes lorsqu'elles se produisent dans une grande population de cellules.
Les mutations par translocation sont les plus dangereuses lorsqu'elles se produisent dans un spermatozoïde, un ovule ou un zygote. À ce moment-là, il n'existe qu'une seule copie de chaque chromosome. Toute perte ou ajout de matériel génétique à un chromosome peut être catastrophique. La cellule unique se multiplie en millions de cellules, formant les tissus et les organes de l'être humain. La translocation et ses modifications de l'information génétique affecteront chaque cellule. Parfois, la translocation se produit plus tard, après la conception. Il y aura deux populations de cellules, l'une avec des chromosomes normaux et l'autre avec la translocation. Ce phénomène est connu sous le nom de mosaïcisme.
Exemple de mutation par translocation
Les mutations de translocation peuvent être sans importance pour la personne qui en est atteinte. Par exemple, une personne peut avoir une translocation équilibrée entre les chromosomes 7 et 21. Les bras q de chaque chromosome ont été intervertis. Mais cette personne possède tout le matériel génétique nécessaire à la synthèse et au fonctionnement normaux des protéines. Elle n'a aucun problème de santé car la translocation des chromosomes est équilibrée.
Les spermatozoïdes et les ovules sont formés pour la reproduction, et chaque paire de chromosomes est divisée. Les spermatozoïdes et les ovules ne possèdent qu'une seule copie de chaque chromosome. Ces cellules reproductrices peuvent avoir un chromosome 7 avec le 21q attaché. Ce sperme ou cet ovule possède également un chromosome 21 normal. Lorsqu'il se combine avec la cellule reproductrice opposée pour former un zygote, il y aura trois 21q dans la cellule. Le bébé naîtra avec trois copies du bras q du chromosome 21 et présentera les manifestations de la trisomie 21 (syndrome de Down).
Maladie causée par une mutation par translocation
Syndrome de Down . Cette maladie est généralement causée par une non-disjonction chromosomique. Le spermatozoïde ou l'ovule possède deux chromosomes 21 complets, et le zygote se retrouve avec trois (trisomie 21). Mais une petite proportion de cas est due à une translocation chromosomique, le plus souvent entre les chromosomes 14 et 21. L'enfant a deux chromosomes 21 complets, et un 21q attaché au chromosome 14. Le bras q du chromosome 21 semble porter le matériel génétique à l'origine des manifestations du syndrome de Down. Ces enfants présentent de graves anomalies du cœur, des intestins et de la colonne vertébrale. Plus tard, ces enfants présentent une hypothyroïdie, un diabète, des problèmes de vision et d'audition, et une déficience intellectuelle variable.
Leucémie myélogène chronique (LMC). Ce cancer du sang est associé à une translocation chromosomique entre les chromosomes 9 et 22. Une partie du chromosome 9 s'attache au chromosome 22. Le chromosome 22 modifié est appelé chromosome de Philadelphie. Cette anomalie chromosomique entraîne la formation de tyrosine kinase, qui favorise la croissance des cellules cancéreuses. Le chromosome de Philadelphie est aussi parfois présent dans la leucémie lymphocytaire aiguë.
Lymphome et leucémie myéloïde aiguë (LMA). La translocation chromosomique entre les chromosomes 8 et 11 peut provoquer des troubles myéloprolifératifs, qui conduisent à la leucémie myéloïde aiguë. Elle est également à l'origine de lymphomes.
Faits sur les mutations par translocation chromosomique
Quelques faits sur les translocations chromosomiques :
Les translocations chromosomiques peuvent être catastrophiques ou inoffensives. Si vous avez une translocation équilibrée, vous pouvez être en bonne santé tout au long de votre vie. Les problèmes ne surviennent qu'au moment de la reproduction.
Les translocations chromosomiques peuvent être héritées des parents ou apparaître à nouveau au moment de la conception.
Il n'existe aucun traitement curatif des translocations chromosomiques. Elles sont généralement présentes dans chaque cellule de votre corps et le resteront toute votre vie.
Les translocations ne sont pas infectieuses. Vous pouvez avoir des interactions sociales et des contacts sexuels sans crainte. Vous pouvez également donner votre sang.
