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Compensation génétique dans un désordre génomique humain

Compensation génétique dans un désordre génomique humain. Elisabeth FLORI, Evelyne SCHMITT. Observation clinique. TBX1. 22q13.3. - convulsions, hypocalcémie absence de thymus morphologie faciale particulière pas de malformation cardiaque. Diagnostic clinique de VCFS à la naissance.

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Compensation génétique dans un désordre génomique humain

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Presentation Transcript

  1. Compensation génétique dans un désordre génomique humain Elisabeth FLORI, Evelyne SCHMITT

  2. Observation clinique TBX1 22q13.3 • - convulsions, hypocalcémie • absence de thymus • morphologie faciale particulière • pas de malformation cardiaque Diagnostic clinique de VCFS à la naissance 46, XX.ish del(22)(q11.2q11.2)(TBX1 -) observation

  3. Observation clinique TBX1 22q13.3 • - convulsions, hypocalcémie • absence de thymus • morphologie faciale particulière • pas de malformation cardiaque Diagnostic clinique de VCSF à la naissance 46, XX.ish del(22)(q11.2q11.2)(TBX1 -)

  4. La mère, Nathalie N25 22q13.3

  5. Le père, Eric N25 22q13.3 Homogène dans le sang

  6. Réarrangement en miroir sur les chromosomes 22 ? FISH sur sang mère père patient TBX1 22q13.3 1spot rouge 100 noyaux/100 2 spots rouges 100 /100 2 spots rouges 86 /1001 spot rouge: 14/100

  7. Noyaux interphasiques

  8. Microdélétion 22q11.2 • exemple de désordre génomique humain (Lupski) • (changement structural du génome) • à l’origine du syndrome vélocardiofacial (VCFS) /syndrome de DiGeorge • (délétion hémizygote récurrente de 3Mb) • recombinaisons alléliques non homologues(NAHR)entre les LCR(22q11.21) • habituellement sporadique, mais parfois hérité dans 6 à 28% des cas

  9. Del(22)(q11.2): un syndrome microdélétionnel centromère télomère SNAP29 UBE2L3 PRODH ARVCF USP18 ZNF74 COMT GSCL TBX1 HIRA LCR-A LCR-B LCR-D N25 Tuple1 TBX1 Délétion 3 Mb (90% des patients VCFS) = DGCR Délétion 1,5 Mb (8% des patients VCFS) Low copy repeat (LCR) = duplicon DGCR=Digeorge critical region

  10. NAHR entre les LCR en 22q11.2

  11. Quantification du nombre de copies des gènes de DGCR1) QM-PSF (Dr Pascale Saugier-Veber, Rouen) LCR-A LCR-B LCR-C LCR-D Eric est bien porteur d’une dup(22)(q11.2) sur l’un des 22

  12. patient / témoin TBX1 ARVCF GSCL UBE2L3 ZNF74 CUGBP2 GATA3 USP18 C SNAP29 TBX1 Père / témoin ARVCF GSCL UBE2L3 ZNF74 CUGBP2 GATA3 USP18 C SNAP29 DGCRgenesCopy Number: QMPSF Dr. P Saugier-Veber Pr. T Frébourg Rouen, France Nombre de copies sang

  13. Etude du niveau d’expression des gènes de la DGCRRT-PCR quantitative Sang Cellules mononuclées ARN reverse transcription ADNc RT-PCR quantitative RT-PCR=real time PCR Quantification d'un type d'ARN présent dans un échantillon

  14. centromère télomère DGCR6L DGCR8 MED15 GNB1L USP18 SEPT5 LCR-A LCR-B LCR-C LCR-D 1,4 Expression par rapport au gène de référence GAPDH ADNc de référence = Nathalie 1,2 1 USP18 0,8 DGCR8 0,6 DGCR6L 0,4 0,2 0 Eric Océane Etude du niveau d’expression des gènes de la DGCRRT-PCR quantitative [Gène cible/gène référence] patient R = [Gène cible/gène référence] Nathalie gènes dupliqués fonctionnels Compensation génique

  15. centromere 22q telomere DGCR6L SNAP29 UBE2L3 ARVCF DGCR8 USP18 ZNF74 GSCL HIRA TBX1 LCR-A LCR-B LCR-C LCR-D USP18 DGCR8 DGCR6L Normalized ratio versus GAPDH DGCR genes Expression Level: quantitative RT-PCR mère père compensation génique patient Expression, sang

  16. Origine de la duplication-délétion chez Eric? Remaniement à priori homogènedonc très précoce Nathalie Eric Normalement Disomie uniparentale du 22 chez Eric? ou Océane

  17. I 1 2 Non disponible 169 267 216 223 243 149 233 231 II 3 1 2 169 171 173 169 169 267 275 267 265 267 216 206 216 208 216 223 243 245 235 243 235 243 140 149 143 149 143 149 233 235 231 231 207 211 203 211 203 195 III 1 22p11.1 22q11.1 D22S420 169 173 D22S941 267 22q11.21 D22S264 206 Pas d’allèle paternel D22S303 243 235 22q11.22 D22S257 149 143 22q11.23 D22S1174 231 22q12.1 233 211 D22S533 203 22q12.2 Études marqueurs microsatellites (Gaby) Pas de disomie uniparentale du 22 chez Eric

  18. Un réarrangement homogène FISH sur d'autres cellules FISH sur d'autres tissus du père du patient • noyaux interphasiques muqueuse buccale 2 spots rouges proches l'un de l'autre 889 /917 (97%) • cultures fibroblastes cutanés • mitoses jamais de marquage de TBX1 sur les 2 chr 22 pas de lignée cellulaire normale • Noyaux interphasiques • 2 spots rouges proches l'un de l'autre • 284 /300 (95%)

  19. Muqueuse buccale Noyaux interphasiques

  20. Fibroblastes cutanés

  21. Mécanisme chromosomique • réarrangement homogène • recombinaison allélique non homologue (NAHR) • hypothèses • prézygotique • postzygotique précoce 1) Événement prézygotique • fécondation entre 1 gamète délété et 1 gamète dupliqué •  très peu probable • NAHR + nondisjonction méiotique + UPD(22) par "trisomy rescue" • exclusion par l'analyse familiale des microsatellites Mécanisme

  22. Mécanisme chromosomique mécanisme

  23. Mécanisme chromosomique 2)Evénement postzygotique précoce Mosaïque confinée au placenta mécanisme

  24. Del22q11.2 Dup22q11.2 Conseil génétique Mat Pat méiose + Gamètes fécondation Foetus Conseil génétique

  25. Conclusions - Réarrangement en miroirdel(22)(q11.2) + dup(22)(q11.2) -Compensation génique: phénotype normal chez le père de la patiente -Risque de déséquilibre de 100% pour la descendance - Investigations cytogénétiques systématiques chez les parents de tout enfant atteint d’un désordre génomique - Une variation du nombre de copies pourrait expliquer une modification de pénétrance Conclusions

  26. Service de biochimie et de biologie moléculaire Dr. Eric Guérin Service de génétique médicale Dr. Bérénice Doray Service de pédiatrie Dr. Pierre Kuhn Service de neurologie Dr. Gabrielle Rudolf Département de génétique Dr. Pascale Saugier-Veber Pr. Thierry Frébourg Séverine Fehrenbach Remerciements La patiente et sa famille Service de cytogénétique Dr Nadège Calmels Dr Françoise Girard-Lemaire Mathilde Arrivé Catherine Gilch Evelyne Schmitt Et l'ensemble de l'équipe Pr. JR LupskiDr. W Gu Pr. JS Beckmann Et aussi…

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