Le gène codant pour le facteur IX de la coagula-tion a été récemment
cloné (Choo, 1982 ; Kurachi, 1982 ; Jaye, 1983) et, dans diverses populations,
un polymorphisme pour un site de restriction Taq 1 a été démontré
(Camerino, 1984 ; Giannelli, 1984). A la suite de la publication par Camerino
et al. (1983) d'une famille dans laquelle une liaison étroite entre le gène
du facteur IX et le site fragile Xq27 parais-sait établie, de nombreuses
études de la ségrégation de ces deux marqueurs ont été publiées,
révélant tantôt une liaison très étroite (Mattei, 1985 ; Lejeune, 1983 ;
Oberle, 1985) tantôt une fréquence élevée de recombinaisons (Davies, 1985 ;
Choo, 1984).
Nous rapportons une famille issue d'un " trans-metteur sain " dans
laquelle s'observent au moins quatre recombinaisons sur douze méioses
informatives.
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Matériel et méthodes
L'ADN long brin est extrait à partir des lympho-cytes des membres de
la famille selon la méthode de Gautreau et coll. (1983). Chaque échantillon
d'ADN est digéré par l'enzymede restriction Taq 1 en excès de 5 unités par
µg et selon les normes indi-quées par le fabricant. Les fragments de
restriction sont ensuite séparés sur gel d'agarose horizontal à 0,8 % et
transférés sur filtre Zétabind selon la mé-thode de Southern (1975)
modifiée.
La sonde du facteur IX utilisée est un sous-clone Eco RI/Hind III du
gène (Giannelli, 1984) conte-nant l'exon d. Cette sonde a été marquée par
dépla-cement de coupure (Rigby, 1977) au dCTP - 32P, puis séparée
des nucléotides libres sur colonne Sephadex G-50. Nous avons obtenu
régulièrement des activités spécifiques de l'ordre de I - 3 x
107 cpm/µg.
Après préhybridation du filtre, l'hybridation a été réalisée
pendant 20 heures à 42°C au bain-marié or-bital dans une solution : 5 x SSC,
I x Denhardt, 0,02 M de Na PO4, pH = 6,7, 100 µg/ml d'ADN de sperme de saumon
soniqué et dénaturé, 10 % de sulfate de dextran, 50 % de formamide
désionisée, et contenant la sonde marquée et dénaturée. Les la-vages sont
réalisés jusqu'à 0,1 % SDS et 0,1 SSC à 60°C. Après séchage, le filtre est
enfin autoradiographie à -70°C pendant 3 à 10 jours dans une cas-sette
contenant deux écrans intensificateurs.
Pour chaque sujet, l'analyse cytogénétique sur les lymphocytes en
culture a porté sur 200 mitoses dont 100 ont été cultivées en présence de
triméthoprime (Le jeune, 1982).
 Fig. 1.
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Résultats
La figure 1 représente une partie de la famille IP n° 14205 dans
laquelle on observe la ségrégation du site fragile Xq27. La fratrie (V, 1, 2,
3, 4) et les fra-tries (IV, 3, 4, 5, 7, 9, 10), (IV, 11,12,13,14,15) et (IV,
16, 17, 18, 20, 21) sont reliées entre elles par l'intermédiaire de deux
hommes : III, 3 et II, 3. Il s'agit donc d'une transmission du site fragile par
des hommes " transmetteurs sains ".
Le sujet III, 3, âgé de 77 ans est d'une intelligence normale et ne
présente aucun trouble du caractère. Il a exercé avec succès de grandes
responsabilités. Son phénotype est tout à fait normal et on ne décèle pas
de macroorchidie. Il a été très difficile de mettre en évidence chez lui la
fragilité du chromosome X. Trois lacunes seulement, typiques de la zone Xq27.
ont été observées sur un total de 528 mitoses, même après adjonction de
triméthoprime au milieu de culture.
Ses deux frères, III, 1 et III, 2, maintenant décé-dés, étaient
atteints de débilité mentale grave avec troubles du comportement. Leur
aspect, étudié sur photographies de famille, évoque une étroitesse de la
face avec grand menton. D'après leur sœur III, 5 (elle-même normale et non
porteuse de lacune), leur comportement était tout à fait comparable à celui
des autres sujets atteints de cette famille, tels V, 1 et V,2.
Il ne peut donc faire de doute que le sujet III, 3 soit un mâle "
transmetteur sain " d'autant plus que outre sa fille IV, 2 il a donné
naissance à deux autres filles porteuses de l'X fragile ayant elles-mêmes
donné naissance à des garçons débiles mentaux por-teurs de la fragilité de
l'X (non représentés sur l'ar-bre généalogique de la figure 1).
Sa fille IV, 2 est porteuse de la fragilité de l'X. De ses quatre
enfants, les deux garçons V, 1 et V, 2 sont débiles mentaux et porteurs de la
fragilité de l'X ; la fille V, 3 est normale, non porteuse de la la-cune et la
fille V, 4, porteuse de la lacune, souffre d'un retard scolaire important bien
que son quotient intellectuel soit normal.
L'examen du polymorphisme Taq 1 du facteur IX (fig. 2) montre que IV,
2 est de génotype (1.1) (voir tableau 1 pour l'ensemble des données
recueillies).
De ce fait, tous ses enfants reçoivent d'elle un allèle 1 et cette
fratrie ne donne aucune information sur la ségrégation du gène du facteur IX
par rapport à la fragilité de l'X.
Toutefois, IV, 2 ayant reçu de son père III, 3 la fragilité de l'X
et l'allèle 1, on peut en conclure que le chromosome X de III, 3, portait
nécessairement les deux marqueurs.
Le sujet II, 3, décédé, n'a pu être examiné ; son intelligence et
son insertion sociale étaient tout à fait normales. Ses filles III, 7, III, 9
et III, 13 sont toutes trois " porteuses obligatoires " bien que la lacune Xq27
n'ait pu être mise en évidence ; toutes trois ont le génotype 1.2. Il est
donc plausible qu'elles aient toutes trois reçu l'allèle 1 et la fragilité
de l'X de leur père II, 3.
De ce fait, III, 3 et son oncle maternel II, 3 au-raient tous deux
porté sur leur chromosome X la combinaison allèle 1 et facteur de fragilité.
On pour-rait en déduire que cette combinaison était réalisée aussi chez
l'ancêtre I, 1 et que la méiose ayant donné naissance à II, 2 et celle ayant
donné naissance à III, 3 ainsi que celle ayant donné naissance à II, 3 n'ont
pas donné lieu à une recombinaison entre les deux marqueurs. Cette inférence
est cependant trop incertaine pour être prise en considération.
De toutes façons, aucune recombinaison ne pou-vant se produire sur
l'X d'un mâle (sauf à admettre un remaniement de structure), les trois sœurs
III, 7, III, 9 et III, 13 auraient un chromosome X porteur de l'allèle 1 et de
la fragilité (1,F), venu de leur père et un chromosome X porteur de l'allèle
2, sans fragi-lité (2,N) venu de leur mère, c'est-à -dire seraient double
hétérozygotes (1,F/2,N).
Parmi les enfants de III, 7, le garçon IV, 10 est débile mental,
porteur de la fragilité de l'X et de génotype 1 ; il a donc reçu l'X
(1,F).
Le garçon IV, 7, bien portant et de génotype 2 a reçu de sa mère
l'X (2,N). Sa sœur IV, 4 porteuse de la fragilité et de génotype 1.2, a
reçu l'X (1,F) de sa mère et l'X (2,N) de son père.
La fille IV, 9, elle aussi de génotype 1.2 devrait donc avoir reçu
la même combinaison. Or, elle ne manifeste pas la lacune et son développement
men-tal est normal. Il s'agit donc vraisemblablement d'une recombinaison mais
le fait que des femmes transmettrices puissent ne pas manifester la lacune nous
fait considérer ce cas comme incertain.
La mère III, 9 transmet à sa fille IV, 13 la fragilité de l'X et
l'allèle 1 ; cette dernière est donc de géno-type (1,F/1,N), puisque son
père, III, 10, ne peut lui transmettre que l'allèle 1. Il en est de même
pour la fille IV, 15.
En revanche, le fils IV, 11, débile mental porteur de la lacune et la
fille IV, 12, reçoivent tous deux de leur mère la fragilité et l'allèle 2.
Ils sont donc tous deux des recombinants.
On ne peut supposer que III, 9 soit de génotype (1,N/2,F) car il
faudrait admettre un remaniement de l'X chez son père II, 3. Dans cette
éventualité hautement improbable, IV, 13 et IV, 15 seraient d'ailleurs des
recombinants.
La mère III, 13 transmet à sa fille IV, 17, l'allèle 2 et la
fragilité de l'X ; en effet, le sujet III, 14 décédé et non examiné était
nécessairement porteur du gène 1 puisque sa fille IV, 20 est homozygote (1,1)
; IV, 17 a donc reçu (2,F) de sa mère et (1,N) de son père. De même, IV,
16, débile mental porteur de la lacune, a reçu de sa mère la combinaison
(2,F). Ils sont donc tous deux des recombinants.
En revanche, IV, 20, débile mentale et porteuse de la lacune, a reçu
(1,F) de sa mère et (1,N) de son père et IV, 21, garçon bien portant et non
porteur de la lacune, a reçu (2,N) de sa mère. Il n'y a donc pas de
recombinaison.
L'éventualité d'un génotype (2,F/1,N) chez III, 13, déjà rejetée
pour III, 7, ne changerait nullement ces proportions.
 Fig. 2.
- Exemples des différents génotypes pour le facteur IX. Les hommes peuvent
être hémizygotes soit pour 1, soit pour 2 ; les femmes peuvent être soit
homozygotes 1, soit homozygotes 2 (cas non représentés), soit hétérozygotes
1-2.Fig. 2. - Examples of the different factor IX genotypes. The
men may be hemizygous for 1 or for 2 ; the women may be homozygous 1 or
homozygous 2 (non represented cases), or heterozygous 1-2.
TABLEAU I. - Age, niveau mental et analyse caryotypique des
différents membres de la généalogie. La désignation de chaque individu se
rapporte à la figure 2 qui indique de plus le sexe et les a allèles au gène
du facteur IX, l'âge est donné en années ; les caryotypes non-commentés
n'ont pas été ef-fectués.
Sujet | Age | Niveau mental | Caryotype et
% de X-fragile |
III3 | 77 | normal | -1 % |
III4 | 76 | normal | |
III5 | 75 | normal | normal |
III6 | 60 | normal | |
II17 | 59 | normal | normal |
III8 | 60 | normal | |
III9 | 53 | normal | normal |
III10 | 55 | normal | |
III11 | 49 | normal | |
III12 | 45 | normal | |
III13 | 47 | normal | normal |
IV1 | 47 | normal | |
IV2 | 47 | normal | 3% |
IV4 | 33 | limite | 4% |
IV5 | 31 | normal | normal |
IV7 | 29 | normal | |
IV9 | 27 | normal | normal |
IV10 | 23 | débile | 4% |
IV11 | 28 | débile | 13% |
IV12 | 27 | limite | 13% |
IV13 | 23 | débile léger | 7% |
IV14 | 19 | normal | normal |
IV15 | 13 | débile | 3% |
IV16 | 25 | débile | 34% |
IV17 | 24 | limite | 10% |
IV18 | 23 | normal | |
IV20 | 19 | limite | 5% |
IV21 | 15 | normal | normal |
V1 | 25 | débile | 20% |
V2 | 23 | débile | 40% |
V3 | 19 | normal | normal |
V4 | 17 | trouble du comportement | |
V5 | | normal | normal |
V6 | | normal | normal |
V7 | | normal | normal |
V8 | | normal | normal |
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Discussion
La liaison entre le gène du facteur IX et le site fragile Xq27 fut
tout d'abord tenue pour extrêmement étroite (Camerino, 1983) et une
application au diagnostic précoce de l'affection fut même envisa-gée.
L'accumulation des données (Brown, 1985 ; Choo, 1984 ; Davies, 1985 ; Mattei,
1985 ; Oberle, 1985 ; Pembrey, 1985 ; Szabo, 1984 ; Tommerup, 1985 ; Warren,
1985) fit rejeter cette hypothèse. En ajoutant notre observation à celles
déjà citées, on arrive en effet à estimer que le pourcentage de
re-combinaisons entre le site fragile Xq27 et le facteur IX est de l'ordre de
20 %.
Il reste que les familles publiées révèlent une forte
hétérogénéité et plusieurs explications ont été pro-posées. Remarquant
que, dans les familles porteuses de la fragilité, la liaison entre les gènes
52 A et fac-teur IX (tous deux proches du site Xq27 (Davies, 1985 ; Mattei,
1985 ; Mulligan, 1985 ; Purrello. 1985) paraît plus faible que dans la
population géné-rale, Davies et coll. (1985) discutèrent une
hétérogé-néité locale de la zone proche du site fragile. De leur côté,
Brown et coll. (1985) proposèrent qu'il pourrait exister une liaison
particulièrement étroite dans les familles issues d'un " mâle transmetteur
sain ". Cette éventualité qui rappelle l'hypothèse d'une " prémutation "
proposée par Pembrey (1985) n'est pas en accord avec notre observation qui
ré-vèle, au contraire, un taux de recombinaison élevé dans une famille
issue d'un mâle " transmetteur sain ".
Des méthodes statistiques permettent certes de tester
l'hétérogénéité d'une liaison mais leur applica-tion (Brown, 1985) ne nous
paraît pas susceptible de trancher la difficulté. Tous les raisonnements
repo-sent, en effet, sur un postulat implicite : " le facteur génétique,
responsable de la débilité mentale et de la fragilité de l'X est situé sur
la bande Xq27 ".
Avant de fonder les calculs sur ce postulat, il nous semble prudent de
ne pas exclure a priori une autre possibilité selon laquelle la lacune serait
en quelque sorte le " souvenir " d'une intense activité locale de
transcription d'ARN messager (Lejeune, 1983). Si cette transcription se
prolongeait lorsque la réplication de l'ADN est déjà commencée, elle
entraînerait un retard de condensation locale, d'où la lacune ob-servable.
Or, on sait que les bouffées d'ARN (an-neaux de Balbiani des chromosomes
géants des dip-tères) peuvent être provoquées par l'activité ou la
non-activité de gènes qui ne sont pas situés sur la zone excitée.
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