CYTOGENETIQUE MOLECULAIRE

CYTOGENETIQUE MOLECULAIRE

CYTOGENETIQUE CLASSIQUE

La cytogénétique classique est une discipline médicale chargée de l’étude des chromosomes et de leurs anomalies chez l’homme responsables de malformations congénitales, du retard mental, des anomalies de la reproduction et des principaux cancers (Huret, 1997). Elle est basée sur l’analyse de la constitution chromosomique de l’individu représentée essentiellement par le caryotype.

CARYOTYPE HUMAIN NORMAL DEFINITION ET BUT

Le caryotype est la représentation obtenue par microphotographie de l’aspect morphologique de l’ensemble des chromosomes d’une cellule en métaphase. C’est aussi le seul examen d’analyse globale du génome permettant la détection les anomalies de nombre et de structure des chromosomes. Le caryotype humain normal comprend 46 chromosomes. Il est dit euploïde avec 44 autosomes et deux gonosomes. Dans un caryotype, le cytogénéticien compte le nombre de chromosomes, identifie chacun d’eux et vérifie leur structure. Pour faciliter l’analyse, les chromosomes sont découpés et réarrangés par paires pour former un caryogramme.L’analyse morphologique des chromosomes a pour objectif, soit de dépister des anomalies constitutionnelles présentes sur toutes les cellules (caryotype constitutionnel), soit de reconnaître des anomalies en mosaïque acquises limitées à un clone cellulaire.

Types de Prélèvement

Pour effectuer un examen chromosomique on utilise une grande diversité de tissus dont (Andrew et al.,2007) : • Lymphocytes circulants : Le sang est le prélèvement utilisé le plus communément. Un échantillon de 0.5 à 1 ml est prélevé. • Biopsie cutanée : La culture des fibroblastes de la peau est utilisée pour rechercher des anomalies chromosomiques non détectables dans le sang (dans le cadre d’anomalies en mosaïque). • Biopsie testiculaire : Cet examen est le seul qui permet d’étudier la méiose.

Classification et nomenclature des chromosomes

Un chromosome est formé d’un bras court et d’un bras long désignés respectivement par les lettres ″p etqet reliés par un centromère désigné par la lettre c. La classification des chromosomes métaphasiques se fait selon leur longueur relative et l’indice centromérique : • La longueur relative désigne la longueur d’une paire de chromosomes donnée, rapportée à la longueur des autres paires. Elle permet une classification globale des chromosomes en sept groupes allant de A à G. • L’indice centromérique est le rapport de la longueur du bras court (p) par rapport à la longueur totale du chromosome ( ? ?+? ). Il permet une classification des chromosomes en métacentriques (p=q), distaux (p < q) et acrocentriques où le bras court est pratiquement inexistant et réduit à de l’hétérochromatine.La nomenclature internationale permet de définir chaque chromosome par un numéro d’ordre, allant de 1 à 22 pour les autosomes, les gonosomes étant définis par les lettres X et Y. Chaque bras est divisé en régions numérotées à partir du centromère en chiffres arabes. Les régions sont identifiables grâce aux « bandes » que l’on révèle par les méthodes de marquage. Elles sont numérotées selon les tables de référence (RAZAVIENCHA et al.,1988).

Indications en pathologie constitutionnelle

En prénatal : • Grossesse antérieure avec anomalie chromosomique ; • Présence d’un remaniement parental équilibré ou non ; • Age maternel avancé ;
• Anomalie fœtale décelée à l’échographie ; • Dépistage sérique maternel anormal ; • Possibilité d’un syndrome d’instabilité chromosomique ; • Diagnostic de sexe.
Chez le nouveau-né, l’enfant et l’adolescent : • Retard psychomoteur. ; • Syndrome dysmorphique (surtout avec retard mental) ; • Syndrome polymalformatif. • Ambiguïté sexuelle ; • Retard de croissance chez une fille ; • Impubérisme ; • Maladies cassantes ; • Expression inhabituelle d’une maladie liée à l’X chez une fille.
Chez l’adulte : • Parents et familles d’enfants porteurs d’une anomalie chromosomique Aménorrhée/ Ménopause précoce ; • Antécédents personnels et familiaux de morts fœtales ou de malformations récurrents ; • Anomalie du spermogramme (azoospermie ou oligospermie sévère). • Hypogonadisme d’origine basse ; • Maladie abortive ; • Bilan d’une procréation médicalement assistée ; • Expression inhabituelle d’une maladie liée à l’X chez une femme.

En pathologie chromosomique acquise

Leucémies et tumeurs solides (diagnostic, suivi de l’évolution, rémission, rechute, acutisation). L’indication d’un caryotype nécessite un examen clinique précis qui permet souvent de suspecter l’anomalie, car la duplication ou la déficience d’un segment chromosomique donné correspond à un syndrome souvent stéréotypé avec une dysmorphie faciale.
En général, les anomalies des autosomes ont des conséquences graves et diffuses et associent une dysmorphie crâniofaciale, des troubles de tonus, un retard mental, des anomalies des dermatoglyphes et des malformations viscérales non spécifiques.
Toutefois les indications du caryotype sont relativement restreintes : les maladies géniques ne sont pas explorées par un caryotype et une malformation isolée s’accompagne rarement d’une anomalie chromosomique.

ANOMALIES CHROMOSOMIQUES

Types d’anomalies chromosomiques

Les aberrations des chromosomes peuvent porter soit sur le nombre, soit sur la structure. La première cellule mère d’un ovule fécondé possède un nombre diploïde (46) de chromosomes provenant pour moitié du père et pour moitié de la mère. Cette cellule se divise aussitôt, puis les deux cellules filles et le phénomène (mitose) répété plusieurs fois aboutit à la formation de toutes les cellules somatiques de l’organisme. Celles-ci contiennent chacune le même nombre de chromosomes que la cellule mère, grâce au mécanisme de duplication chromosomique qui se produit à chaque division cellulaire. Cependant, la méiose aboutit à la formation des gamètes qui ne contiennent qu’un lot haploïde de chromosomes (Jhaet al.,2000 ; RAZAVI-ENCHA et al.,1988). Les erreurs mitotiques et méiotiques peuvent donner des anomalies chromosomiques portant sur le nombre ou la structure des chromosomes. Si l’erreur se produit au cours de l’une des deux divisions de la méiose, toutes les cellules sont porteuses de l’anomalie qui est dite homogène. Si celle-ci se produit lors des premiers stades du développement embryonnaire, le sujet aura deux populations différentes, l’une normale, l’autre porteuse de l’anomalie qui est dite en mosaïque.
Il existe deux types d’anomalie chromosomique. Celles affectant le nombre des chromosomes dont les plus fréquentes sont : • Les aneuploïdies : c’est la perte ou le gain d’un ou de plusieurs chromosomes ; • Les polyploïdies : désignant un nombre anormal de lots haploïdes entiers. Quant aux anomalies de structure, elles sont la conséquence de cassures et de réarrangements chromosomiques anormaux. Elles peuvent être : • Equilibrée : s’il n’y a ni perte ni gain de matériel génétique ; • Déséquilibrée : s’il en résulte une délétion et/ou une duplication d’un fragment (Anderson et al.,1994).

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
GENERALITES
I. CYTOGENETIQUE CLASSIQUE
1. CARYOTYPE HUMAIN NORMAL DEFINITION ET BUT
1.1. Types de Prélèvement
1.2. Classification et nomenclature des chromosomes
1.3. Indications en pathologie constitutionnelle
1.4. En pathologie chromosomique acquise
2. ANOMALIES CHROMOSOMIQUES
2.1. Types d’anomalies chromosomiques
2.2. Risques d’anomalies chromosomiques
3. CONSULTATION DE GENETIQUE MEDICALE
II. CYTOGENETIQUE MOLECULAIRE
1. HYBRIDATION GENOMIQUE COMPARATIVE ‘’CGH’’
2. HYBRIDATION IN SITU EN FLUORESCENCE ‘’FISH’’
2.1. But
2.2. Substrats de la technique FISH
2.3. Sondes utilisées en technique FISH
2.4. Indications de la FISH
2.5. Limites de la méthode
MATERIEL ET METHODES
I. REALISATION DU CARYOTYPE
1. PRINCIPE DE LA TECHNIQUE
2. MODE OPERATOIRE
3. PROTOCOLE DE LA TECHNIQUE ‘’CARYOTYPE’’
3.1. Culture cellulaire
3.2. Accumulation des cellules en métaphases
3.3. Choc hypotonique
3.4. Fixation
3.5. Etalement
II. REALISATION DE LA TECHNIQUE FISH (FLUORESCENCE IN SITU HYBRIDIZATION)
1. SUBSTRATS DE LA TECHNIQUE FISH
2. PRINCIPE DE LA TECHNIQUE
3. MODE D’OPERATOIRE
3.1. Préparation des lames pour la FISH
3.2. Prétraitement
3.3. Traitement à la pepsine
3.4. Hybridation des échantillons
3.5. Lavage post-hybridation
3.6. Contre coloration des noyaux au DAPI
3.7. Lecture
III. ANALYSE DES DONNEES
RESULTATS ET DISCUTION
I. ANOMALIES CHROMOSOMIQUES DEPISTEES
1. POURCENTAGE D’ANOMALIES CHROMOSOMIQUE
2. TYPES DES ANOMALIES CHROMOSOMIQUES RETROUVEES
III. FREQUENCE DES ANOMALIES CHROMOSOMIQUES
III. ANOMALIES CHROMOSOMIQUES DETECTEES PAR LE CARYOTYPE
1. ANOMALIES AUTOSOMIQUES
1.1. Trisomie
1.2. Trisomie 18 (Syndrome d’Edwards)
1.3. Trisomie 13 (Syndrome de Patau)
2. ANOMALIES GONOSOMIQUES : TURNER
3. L’ANEMIE DE FANCONI
IV. ANOMALIE CHROMOSOMIQUE DETECTEE PAR LA FISH : SYNDROME DE WILLIAMS
CONCLUSIONI GENERALE
REFERENCES