Constitutional chromosome disease : genotype-phenotype correlations
Maladies chromosomiques constitutionnelles : corrélations génotype-phénotype
Résumé
Classical theory saying that a balanced structural chromosome rearrangement is linked to a normal phenotype, and that an unbalanced one implies an alteration of the phenotype is not always true. Indeed, althrough new molecular techniques of cytogenetics, described in the first part of this manuscrit, allow too finely correlate genotype to phenotype, the occurence of genome polymorphism, complex regulation of gene expression and epigenetic effects can yield unexpected phenotypes. In the second part of this work, we discuss hypotheses that can explain such genotype-phenotype discrepancies through the study of published cases. These studies show the need for new molecular techniques in cytogenetics in order to better approach the cases where caryotypes and observed phenotypes are discordant. In the third part, we used the congenital diaphragmatic hernia disease, a malformation linked to many chromosomal abnormalities, and the retinoic pathway hypothesis as a model to study the correlation between genotype and phenotype. A literature search allowed us to identify many candidate genes, and to discuss their possible role in the CDH genesis. In parallel, expression of many genes from the retinoic signaling pathway was measured in fetal skin fibroblasts carrying or not CDH. The final aim of this work is to support the hypothesis that retinoids are implicated in the formation of diaphragmatic hernia and to identify new candidate genes.
La théorie classique selon laquelle à une anomalie équilibrée correspond un phénotype "normal" et à une anomalie déséquilibrée une altération du phénotype n'est pas toujours de mise. En effet, même si les nouvelles techniques moléculaires de cytogénétique décrites dans la 1ère partie de ce mémoire, permettent de faire des corrélations génotype-phénotype de plus en plus fines, l'existence de polymorphismes du génome, d'une régulation complexe de l'expression des gènes, de phénomènes épigénétiques tel que l'empreinte parentale peut être à l'origine de phénotypes "inattendus". Nous proposons dans la 2ème partie de ce travail de discuter à travers plusieurs cas publiés, les hypothèses pouvant expliquer de telles discordances génotype-phénotype. Ces travaux nous montrent la nécessité d'avoir recours aux techniques moléculaires de cytogénétique pour mieux documenter les cas de discordances entre le caryotype et le phénotype observé. Il est ainsi possible 1/ de mettre en évidence des anomalies cryptiques, 2/ de mieux caractériser les anomalies en précisant les points de cassure et en étudiant la région chromosomique concernée et 3/ d'éliminer la présence d'autres déséquilibres pouvant être à l'origine de l'altération du phénotype. Dans la 3ème partie de ce travail nous avons utilisé le modèle de la hernie diaphragmatique, malformation associée à diverses anomalies chromosomiques, et l'hypothèse "rétinoïdes", pour étudier ces corrélations génotype-phénotype. Une étude bibliographique nous a permis d'identifier de nombreux gènes candidats dans les régions chromosomiques remaniées de façon récurrente en cas de HDC et de discuter de leur possible implication dans la genèse des HDC. Nous avons parallèlement étudié l'expression de plusieurs acteurs du signal rétinoïque dans des fibroblastes cutanés de fœtus portreurs ou non de HDC. Dans le cadre de notre activité clinique, nous recherchons également grâce à diverses techniques moléculaires de cytogénétique, la présence de déséquilibres génomiques associés à ces HDC. La finalité de ces travaux est d'étayer l'hypothèse de l'implication des rétinoïdes dans la genèse des hernies diaphragmatiques et d'identifier de nouveaux gènes candidats.