Cyclisation d'une structure linéaire par aneusomie de recombinaison

J. LEJEUNE, B. DUTRILLAUX et Marguerite PRIEUR.

Extrait des Annales de Génétique 1968, volume 12, n° 1, pp. 57-58.


Sommaire

Ainsi que Mme Mikkelsen, le fait remarquer dans son article, il est difficile de supposer qu'un chromosome Dr chez l'enfant d'une mère porteuse d'une translocation D-D, soit le résultat d'un accident fortuit.

Pour analyser l'origine possible de cet anneau, il est nécessaire de poser deux postulats.

Postulat (1) : Le chromosome D-D est du type 13-14, puisqu'il est transmis sur plusieurs générations ; ce postulat est confirmé par l'autoradiographie de cet élément ainsi que le rapporte Mme Mikkelsen.

Postulat (2) : Le chromosome D-D ne comporte ni duplication, ni déficience (mise à part l'exclusion des satellites) puisque les porteurs sont de phénotype normal.

Dès lors deux hypothèses sont possibles.

Hypothèse (a) La translocation induit un trouble de la méïose et " favorise" les remaniements, d'où, éventuellement la formation d'un anneau. Ce dernier serait alors un accident surajouté.

Hypothèse (b) La structure même du chromosome D-D le prédispose à la formation d'un anneau, par échange de chromatides lors de la méiose. Ce processus serait alors normal, quoique de probabilité faible, et ne représenterait pas un accident mais une conséquence prévisible.

Cette hypothèse (b) se heurte à une apparente difficulté : pour qu'un élément linéaire se referme en anneau par échange normal de chromatides, il est nécessaire que des segments homologues situés de part et d'autre du centromère, s'apparient gène à gène.

Ceci impose que les deux bras du chromosome D-D portent des segments homologues, c'est-à -dire que le chromosome D-D soit porteur d'une duplication ce qui serait en contradiction avec le postulat (2).

La seule façon de sortir de ce dilemme est de remarquer qu'un échange de chromatides au cours de la méiose peut déterminer une duplication passagère, qu'un second échange peut ensuite corriger.

Les schémas ci-contre expriment simplement ce fait.


Fig. 1. - supposons que le chromosome 13, symbolisé par la séquence 1-2.3.4.5.6.7.8.9.10, ait présenté lors de l'accident primaire une configuration de ce type ; les zones pointillées correspondent à trois points de cassure sur le 13. Le 14 serait superposé, comme sur le schéma, avec un point de rupture près du centromère.


Fig. 2. - Le recollement des fragments peut alors se produire selon le schéma ci-dessus. Le chromosome D-D résultant ayant pour composition 10.7.6.5.4.3.2. - 1.9.8.11.12.13.14.15. La translation du fragment 9-8, ne change guère l'indice centromérique qui peut rester très voisin de 0,50.


Fig. 3. - Lors de la méiose le chromosome 13 normal et le chromosome 14 normal, s'accolent aux segments homologues du D-D. S'il se produit un échange de chromatide normal dans la région de 2 à 7 (échange 1 de la figure 3) le chromosome résultant est, pendant un instant, porteur d'une duplication. Il est en effet constitué de la séquence 10'.9'.8'.7'.6'. 5'.4'.3.2.-1.9.8.11,12.13.14.15. les segments 9'.8'. et 9. 8. étant homologues et appariés. Un second échange situé entre 8 et 9, échange ((2) de la figure 3) cyclise la structure, selon la figure 4.


Fig. 4. - Des gamètes résultant de ces deux échanges, le moins déséquilibré est composé du 14 normal et de l'anneau du 13 ayant subi une petite délétion perte du segment 10 dont la taille peut se réduire au seul télomère). En effet les deux autres chromosomes sont l'un un 13 amputé du segment 9.8 et l'autre un acentrique, 10'.9'.8.11.12.13.14.15.

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Remarques

Ce modèle, qui paraît être le plus simple possible, impose l'existence d'un remaniement complexe lors de la production du chromosome D-D ancestral. Par contre, comme le segment 2 ....7 est fort grand, la probabilité du premier échange est très élevée. La fabrication de l'anneau dépend donc en définitive de la probabilité d'échange dans la région 9.8. Cette probabilité peut être faible (transmission le plus souvent normale), mais n'est pas nulle (apparition du sujet Dr).

En conclusion, bien que ce modèle ne soit point démontrable, il nous a paru utile de le développer à propos de la remarquable observation de Mikkelsen puisqu'il apporte une relation mécanique plausible entre une translocation linéaire et l'apparition d'une structure circulaire.


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Note

Note à propos de l'observation de Margareta MIKKELSEN et E. NIEBUHR (Ann. Génét., 1969, 12, 51-56)