Techniques d'obtention du caryotype - techniques de Banding :
Introduction :
La cytogénétique est la discipline médicale qui étudie les anomalies chromosomiques au cours des maladies génétiques constitutionnelles ou acquises (cancers).
Le dénombrement correct des chromosomes humains établi seulement en 1956 a marqué son départ .
l'introduction des techniques de bandes chromosomiques, puis des techniques d'hybridation in situ en maintenant des micropuces génomiques (microarray) a permis un développement considérable de la cytogénétique .
Elle est devenue un élément important dans l'approche diagnostique, dans l'évaluation du pronostic et dur risque de récurrence de ces différentes pathologie.
Techniques d'exploration en génétique :
-Cytogénétique conventionnelle = étude des chromosomes de la cellule en métaphase, par le caryotype .
-Cytogénétique moléculaire = étude de fragments chromosomiques avec des sondes moléculaires fluorescentes FISH , puces à ADN (CGH-array).
-Génétique moléculaire = étude de l'ADN , recherche de mutation dans des gènes , après extraction de l'ADN des cellules nuclées .
Définition :
- Le terme caryotype désigne l'analyse numérique et structurale de l'ensemble des chromosomes d'une cellule ou d'un individu.
- Il est spécifique d'une espèce donnée .
- Cette technique permet d'obtenir une image , en microscopie optique , des chromosomes d'une cellule au cours de la métaphase ou de la prométaphase de la mitose.
- On fait appel , soit à des tissus riches en divisions cellulaires spontanées , soit à des cellules en culture.
Intéret :
- En génétique médicale, le caryotype contribue à la mise en évidence des anomalies de nombre ainsi que les remaniements chromosomiques équilibrés ou déséquilibrés.
Techniques d'étude :
1)- Prélèvements :
- Le caryotype est réalisé sur des cellules somatiques.
- Les cellules sont bloquées en mitose : métaphase.
- En biologie humaine ; réalisation sur lymphocytes, fibroblastes , cellules MO. Réalisation sur cellules foetales (cellules amniotiques - amniocenthèse , DPN) .
2)- Etapes du caryotype :
Le caryotype nécessite l'obtention de cellules qui se divisent et que l'on va bloquer en mitoses afin d'obtenir les chromosomes à un stade de condensation maximum que l'on pourra observer au microscope optique.
-Les agents mitogènes utilisés : Phytohématoglutinine , colchicine.
A)- Les étapes sont comme suit :
- Mise en culture in vitro ( phytohématoglutinine)
- Arret des mitoses en métaphase (par la colchicine)
- Dispersion des chromosomes par choc hypotonique
- Fixation et coloration des chromosomes
- Photographie et classification en fonction de la taille, de l'indice centromérique et de la coloration des bandes.
Les chromosomes sont classés en fonction de :
-Taille (longueur de bras long et court)
-Position du centromère : indice chromosomique : rapport de la taille du bras court sur la longueur totale du chromosome;
Submétacentrique : p < q
Métacentrique : p = q
Acrocentrique : p << q
-Structure (des bandes claires et sombres)
Pour détecter d'éventuelles anomalies visibles à cette échelle.
3)- Techniques de Banding :
Techniques de marquage par bandes permettant de mettre en évidence 300 à 600 bandes (10Mb) caractéristiques d'une paire chromosomique donnée.
- Technique de bandes G : les chromosomes sont traités à l'aide de la trypsine pour dénaturer les protéines chromosomiques et sont ensuite colorés au moyen du Giesma. (AT).
- Technique de bandes Q : les chromosomes sont colorés pae une substance , la Quinacrine ; et examinés au microscope en fluorescence. On observe là aussi des bandes, brillantes qui sont équivalentes (à peu près) aux bandes sombres du banding G .(AT).
- Technique de bandes R : Les chromosomes sont traités par la chaleur avant d'etre colorés, les bandes sombres et claires obtenues ont une distribution inverse de celle observées pour les bandes G et Q (CG).
- Technique de bandes C : les chromosomes sont prétraités par l'acide dilué suivi de l'alcalin fort et de la saline douce , puis colorés au moyen de Giesma. Cette méthode colore de façon spécifique les régions centromériques de chaque chromosome.
Caryotype normal :
Le caryotype humain comporte 46 chromosomes identiques 2 à 2, répartis en :
- 22 paires d'autosomes
- une paire de gonosome; deux X (sexe féminin); un X et un Y (sexe masculin)
Le caryotype normal s'écrit : 46,XX ou 46,XY
Conventions d'écriture :
La formule chromosomique d'un sujet s'écrit : nombre des chromosomes, formule sexuelle
- Caryotype d'un homme normal : 46,XY
- Caryotype d'une femme normale : 46,XX
Localisation d'une bande :
Numéro du chromosome, Bras, Région, Bande. Sous-bande/ ex: 18,q 1 2 .3
Indications du caryotype :
1)- En période anténatale :
Le caryotype est l'examen de référence lorsqu'une anomalie chromosomique est suspectée en période anténatale. Les indications sont variées :
-Signe d'appel échographique
-Antécédent familial de déséquilibre chromosomique et / ou parent porteur d'un remaniement chromosomique équilibré (translocation réciproque, translocation robertsonienne, inversion ...).
-Diagnostic de sexe.
2)- En période post-natale :
Un patient présentant :
-Phénotype évocateur d'un syndrome chromosomique connu
-Une hypotonie néonatale avec dysmorphie
-Un retard de croissance intra-utérin associé à une dysmorphie ou à une anomalie neurologique
-Une anomalie de la différenciation sexuelle (ADS)
-Un retard de croissance
-Un retard ou une absence de puberté, une aménorrhée primaire ou secondaire
-Une association de signes cliniques évocateurs d'un syndrome microdélétionnel ou microduplicationnel.
Dr.Gagi
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