Planches descriptives des chromosomes humains*

Marguerite PRIEUR, B. DUTRILLAUX* et J. LEJEUNE

PRIEUR M., DUTRILLAUX B., LEJEUNE J. (1973). - Plan-ches descriptives des chromosomes humains. (Analyse en bandes R et nomenclature selon la conférence de Paris 1971). Ann. Génét., 76, n° 1, 39-46. * Ces planches seront en vente dans toutes les librairies spécialisées et à la Librairie des Facultés, 174 bd St Germain, 75280 PARIS CEDEX 06 (France).


Résumé :

Résumé : Les planches descriptives des chromosomes humains ont été établies d'après l'analyse des bandes R. Pour chaque segment ainsi défini, on a vérifié la correspondance avec les bandes fluorescentes à la quinacrine en respectant les recommandations de la Conférence de Paris, afin que la nomenclature s'applique indifféremment aux bandes Q (ou G) et aux bandes R. Le passage d'un système à l'autre se fait en respectant les règles très simples suivantes. Les bandes sombres des schémas correspondent aux segments colorés en bandes R et sombres en bandes Q. Les bandes claires des schémas correspondent aux segments clairs en bandes R ou fluores-cents en bandes Q.

Sommaire

L'analyse de métaphases et de prométaphases observées après dénaturation ménagée [1, 2] nous a permis de décrire précisément la disposition des bandes R de chaque chromosome humain [3]. Il nous a paru nécessaire d'établir des planches descrip-tives de ces bandes R en suivant le plus exactement possible les recommandations de la Conférence de Paris [4].

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Matériel et méthodes

Le caryotype de plus de 1 000 patients a été analysé par la méthode de dénaturation ménagée, et le marquage correspondant a été observé régulièrement sur plusieurs milliers de paires chromo-somiques. Les nombreuses observations accumulées depuis la première publication ont permis de préciser la localisation de quelques bandes (planche I). Par l'analyse d'une vingtaine de prométaphases plus ou moins précoces, nous avons pu établir une planche descriptive plus complexe (planche II) qui correspond à peu près au nombre maximum de bandes qu'il est actuellement possible de détecter par la méthode de dénaturation ménagée.

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Définitions

(conformément à la Conférence de Paris 1971)

- Une bande est un segment de chromatide qui se distingue des segments adjacents par une coloration plus claire ou plus foncée. Les bandes sombres des planches I et II correspondent aux segments très colorés après dénaturation ménagée (bandes R). Ces mêmes bandes sont peu fluores-centes après coloration à la moutarde de quinacrine (bandes Q) et peu colorées par les autres méthodes de marquage (bandes G).

Inversement, les bandes claires des planches I et II correspondent aux segments peu colorés après dénaturation ménagée. Ces mêmes bandes sont très fluorescentes après coloration à la moutarde de quinacrine et très colorées par les autres méthodes de marquage.

- Un certain nombre de repères permettent de diviser les chromatides en régions. Ces repères sont les centromères, les extrémités distales des chromatides et les bandes les mieux marquées. Ces bandes repères sont généralement très caractéristiques de chaque élément.

- Les régions sont des segments compris entre les milieux de deux repères consécutifs.

- Tout point d'un chromosome est désigné par le numéro du chromosome suivi du symbole du bras correspondant (p ou q) puis du numéro de la région et enfin du numéro de la bande. Par exemple : 1q23 représente la 3e bande de la 2e région du bras long du chromosome 1. Une bande peut être divisée en sous-bandes. Dans ce cas, le numéro des sous-bandes est précédé d'un point qui le sépare du numéro de la bande d'origine. Comme pour les bandes, la numérotation des sous-bandes s'effectue du point le plus proche du centromère vers le plus distal (par exemple : 1q23.1, 1q23.2, 1q23.3).

Sur les deux planches, les régions, les bandes, et les sous-bandes sont numérotées respectivement en gros, moyens, et petits caractères.

Dans le schéma représentant les chromosomes en métaphase (planche I) un certain nombre de bandes ont été regroupées car elles ne sont pas distinctes habituellement à ce stade. Par exemple :

les bandes 2p13, 2p14, 2p15, sont confondues en un seul segment. Ainsi ce schéma ne comporte que 271 bandes pour les 22 autosomes, l'X et l'Y, alors que le diagramme du rapport de la Conférence de Paris en comporte 322. A côté du schéma sont présentés des chromosomes caracté-ristiques. Tous sont issus de la même métaphase à l'exception des chromosomes 1 et 3.

L'analyse des prométaphases a permis de distin-guer un grand nombre de sous-bandes et 462 seg-ments distincts ont été dénombrés à ce stade. Les chromosomes accompagnant le schéma (planche II) proviennent de cinq cellules différentes.

L'établissement de la nomenclature a soulevé plusieurs difficultés.

1°) Malgré l'augmentation notable de la précision du marquage, les bandes 1 et 2 restent confondues dans les régions 6q1, 9p1, 11q1, 19p1 et 19q1. Une remarque analogue doit être faite pour les bandes 4p11 et 4q11 qui désignent une fluorescence variable de la région centromérique.

2°) L'observation des prométaphases nous a per-mis d'affirmer que le bras court du chromosome 3 se termine par une bande R claire, 3p26. En métaphase, toutes les extrémités télomériques paraissent colorées.

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Conclusion

Après avoir vérifié, pour chaque segment des planches I et II, la correspondance précise entre les bandes R et les bandes fluorescentes à la quinacrine, il nous apparaît que la nomenclature proposée s'applique également bien aux deux types de marquage.

Le passage d'un système à F autre se fait en respectant les règles très simples suivantes : les bandes sombres des schémas correspondent aux segments colorés en bandes R et sombres en ban-des Q. Les bandes claires des schémas correspondent aux segments clairs en bandes R ou fluorescents en bandes Q.

On peut remarquer qu'en prométaphase la lon-gueur moyenne d'un segment identifiable est de l'ordre de 0,3 µ, c'est-à -dire très proche du pouvoir séparateur du microscope optique. En supposant que les quelques 30 000 gènes humains sont uni-formément répartis sur le caryotype, on pourrait estimer que chaque bande correspond à quelques dizaines de gènes.


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Références

1. CARPENTIER S., DUTRILLAUX B., LEJEUNE J. (1972). - Effet du milieu ionique sur la dénaturation ménagée des chromosomes humains. Ann. Génét., 15, 203-205.

2. DUTRILLAUX B., LEJEUNE J. (1971). - Sur une nouvelle technique d'analyse du caryotype humain. C.R. Acad, Sci. (Paris), 272, 2638-2640.

3. DUTRILLAUX B., LEJEUNE J. (1972). - R. Bands. Mammalian chromosomes news letters, 13, 47.

4. Standardization in Human cytogenetics. Paris Conférence (1971). - Birth defects. The National Foundation. March of Dimes. 1972, vol. VIII, n° 7.