Chaque humain peut porter environ 400 gènes anormaux (1). Les maladies génétiques dues à la mutation d'un seul gène (anomalies mendéliennes) sont les plus faciles à analyser et les mieux comprises. Si l'expression d'un caractère ne nécessite qu'une seule copie d'un gène (un allèle), ce trait est considéré comme dominant. Si l'expression d'un caractère nécessite 2 copies d'un gène (2 allèles), ce trait est considéré récessif. Une exception à cette règle porte sur les mutations liées au chromosome X. Les hommes n'ayant habituellement pas d'allèle apparié pour compenser les effets de la plupart des allèles du chromosome X, l'allèle du chromosome X est exprimé chez l'homme, même si le trait est récessif. D'autres exceptions, telles que les maladies mitochondriales, existent. Les gènes mitochondriaux ne sont généralement hérités que de l'ovocyte de la mère. Cependant, les protéines responsables de la structure et de la fonction mitochondriales proviennent à la fois des gènes mitochondriaux et nucléaires. (Voir aussi Revue générale de la génétique.)
De nombreux troubles spécifiques monogéniques ont été décrits.
Exemples de troubles monogéniques (mendéliens)
Gène | Dominant | Récessif |
|---|---|---|
Non lié à l'X | ||
Liée à l'X | Daltonisme rouge–vert |
Référence
1. Xue Y, Chen Y, Ayub Q, et al. Deleterious- and disease-allele prevalence in healthy individuals: insights from current predictions, mutation databases, and population-scale resequencing. Am J Hum Genet. 2012;91(6):1022-1032. doi:10.1016/j.ajhg.2012.10.015
Autosomique dominant
Il suffit d'un seul allèle anormal d'un gène pour que s'exprime un caractère autosomique dominant; c'est-à-dire que les hétérozygotes comme les homozygotes portant le gène anormal sont affectés (c'est-à-dire, ils présentent le caractère). Un arbre généalogique typique d'un caractère autosomique dominant est présenté dans la figure Hérédité autosomique dominante.
En général, les modalités de transmission sont les suivantes:
Une personne touchée a un parent atteint.
Un parent hétérozygote touché avec l'autre parent non affecté a, en moyenne, un nombre égal d'enfants affectés et non affectés; c'est-à-dire, que le risque d'apparition pour chaque enfant d'un parent affecté est de 50%.
Les enfants non affectés d'un parent affecté n'ont pas le gène anormal et ne transmettent donc pas le caractère à leurs descendants.
Les deux sexes sont touchés dans des proportions égales.
Hérédité autosomique dominante
Autosomique récessif
Il faut que les deux allèles soient mutés pour qu'un caractère autosomique récessif s'exprime. Un arbre généalogique typique est présenté dans la figure Transmission sur le mode autosomique récessif.
En général, la transmission obéit aux règles suivantes:
Les hétérozygotes ne sont pas atteints (c'est-à-dire, que le génotype est anormal mais le phénotype est normal). Les hétérozygotes sont appelés porteurs du gène anormal.
Si des parents non affectés (phénotypiquement normaux) ont un enfant atteint, cela révèle que les deux parents sont hétérozygotes. En moyenne, un quart de leurs enfants sont atteints, la moitié sont hétérozygotes et un quart ne sont ni affectés ni porteurs (génotypiquement normaux). Par conséquent, chez les enfants, la probabilité de ne pas être affecté (c'est-à-dire, d'être porteur ou d'être génotypiquement normal) est de trois quarts, et chez les enfants non affectés, la probabilité d'être porteur est de deux tiers.
Tous les enfants d'un parent affecté et d'un parent qui n'est pas porteur sont des hétérozygotes non affectés.
En moyenne, la moitié des enfants issus d'un parent affecté et d'un hétérozygote sont affectés et l'autre moitié sont hétérozygotes.
Tous les enfants des 2 parents affectés sont affectés.
Une personne non affectée (phénotypiquement normale) dont les parents ne sont pas atteints mais qui ont une fratrie atteinte a 66% de chances d'être porteuse du gène anormal.
Les deux sexes sont touchés dans des proportions égales.
Transmission sur le mode autosomique récessif
Les individus apparentés sont plus susceptibles de porter le même allèle mutant. La procréation entre parents proches (consanguinité) augmente la probabilité d'avoir des enfants atteints en raison de la probabilité plus élevée que les deux parents portent les mêmes mutations génétiques récessives. Ceci est dû au fait que les individus apparentés partagent une proportion significative de leur matériel génétique, ce qui augmente les chances que les deux parents transmettent les mêmes allèles délétères à leur descendance.
Dans certaines populations, le pourcentage d'hétérozygotes (porteurs) est élevé à cause d'un effet fondateur (c'est-à-dire, que la population est issue de peu de membres, dont l'un d'entre eux était porteur) ou parce que les porteurs ont un avantage sélectif (p. ex., l'hétérozygotie pour le trait drépanocytaire protège du paludisme).
Si le caractère est causé par le déficit d'une protéine spécifique (p. ex., une enzyme), les hétérozygotes ont habituellement un taux réduit de cette protéine. Ce phénomène est dû à la présence d'un allèle normal, qui produit typiquement suffisamment de protéine fonctionnelle pour une fonction physiologique normale.
En cas de mutation connue, les techniques de génétique moléculaire peuvent identifier les sujets hétérozygotes phénotypiquement normaux (p. ex., la plupart du temps les sujets présentant une mucoviscidose).
Dominant lié à l'X
Les traits dominants liés à l'X sont portés sur le chromosome X; un individu portant une seule copie du gène muté sur l'un de ses chromosomes X exprimera le trait ou la maladie. La plupart de ceux-ci sont rares, car ils tendent à représenter des traits sévères ou létaux et l'individu affecté ne survit souvent pas jusqu'à l'âge reproducteur. Habituellement, les hommes sont plus sévèrement affectés car l'allèle anormal présent sur le chromosome X n'a pas d'allèle apparié sur le chromosome Y (car la plupart des gènes sur le chromosome X n'ont pas d'allèle apparié chez les hommes, c'est-à-dire que les chromosomes X et Y sont hétérologues). Les femmes qui possèdent 1 allèle anormal et 1 allèle normal sont atteintes, mais moins sévèrement. Une généalogie typique est montrée dans la figure hérédité dominante liée à l'X.
En général, la transmission obéit aux règles suivantes:
Les hommes atteints transmettent le caractère à l'ensemble de leurs filles mais à aucun de leurs fils.
Les femmes hétérozygotes transmettent le caractère à la moitié de leurs enfants, indépendamment de leur sexe.
Les femmes homozygotes transmettent le caractère à l'ensemble de leurs enfants.
Les femmes hétérozygotes sont également touchées, bien que moins sévèrement.
Puisque les femmes peuvent être homozygotes ou hétérozygotes, plus de femmes que les hommes portent le trait. La différence entre les sexes est d'autant plus grande que le caractère transmis est léthal chez les garçons.
Hérédité dominante liée à l'X
L'hérédité dominante liée à l'X peut être difficile à différencier de l'hérédité autosomique dominante en étudiant seulement les modes de transmission héréditaires. Des arbres généalogiques de grande dimension sont nécessaires, en portant une attention particulière aux enfants de sexe masculin atteints, puisqu'une transmission père-fils permet d'exclure une transmission liée à l'X (les sujets de sexe masculin passent uniquement leur chromosome Y à leurs fils).
Caractères récessifs liés à l'X
Les caractères récessifs liés à l'X sont portés par le chromosome X. Ainsi, presque tous les sujets touchés sont des hommes parce que la plupart des femmes qui possèdent 1 allèle anormal ont aussi 1 copie normale du gène impliqué (c'est-à-dire, qu'elles sont hétérozygotes). Une généalogie typique est montrée dans la figure hérédité récessive liée à l'X.
En général, la transmission obéit aux règles suivantes:
Presque tous les patients sont des hommes.
Les femmes hétérozygotes sont habituellement non affectées (phénotypiquement normales) mais, comme porteuses, transmettent le gène anormal à la moitié de leurs enfants.
La moitié des garçons d'une femme porteuse est atteinte et la moitié des filles est porteuse.
Un homme atteint ne transmettra jamais le caractère à son fils.
Toutes les filles d'un homme atteint sont porteuses.
Aucune fille d'une mère porteuse et d'un père non affecté qui n'est pas porteur ne sont touchées, mais la moitié sont porteuses.
Hérédité récessive liée à l'X
Parfois, des femmes hétérozygotes pour des mutations liées à l'X présentent quelques signes, mais elles sont rarement aussi gravement atteintes que les hommes.
