METHODES D’ANALYSE DES CHROMOSOMES
La cytogénétique est la science qui étudie les chromosomes et leurs anomalies. Elle est
basée sur l’observation et l’analyse des chromosomes des cellules en mitoses.
I : LE CARYOYPE METAPHASIQUE
1-1 : Définition
C’est l’ensemble des chromosomes classés d’un individu.
Le stock chromosomique est caractéristique de l’espèce. Il est composé d’un ensemble
de N chromosomes tous différents qui constitue le lot de base du caryotype ou lot
haploïde. Chez l’Homme, le stock de chromosomes complet est fait de deux lots
haploïdes avec N = 23.
1-2 : Principe et technique du caryotype métaphasique
Le caryotype est la représentation obtenue par microphotographie de l’aspect
morphologique de l’ensemble des chromosomes d’une cellule en métaphase. Cette
technique de microscopie optique permet, à un instant du cycle cellulaire, l’observation
du matériel héréditaire humain sans pour autant en analyser le contenu, c’est-à-dire les
gènes.
1-2-1 : Obtenir des cellules en division : culture cellulaire
- Lymphocytes sanguins (cellules les plus utilisées) : Le sang total est recueilli
stérilement sur héparine et incubé 48 à 72 heures dans un milieu de culture contenant
une lectine à fort pouvoir mitogène (Phytohémaglutinine ou PHA)
- Fibroblastes obtenus après biopsies cutanées le plus souvent, la croissance cellulaire
demande 1 à 3 semaines.
- Cellules amniotiques.
- Cellules du trophoblaste.
- Cellules de moelle et de tissu tumoral.
1-2-2 : Obtenir des métaphases analysables
- Blocage des divisions cellulaires en métaphase: par blocage de l’appareil fusorial
(colchicine).
- Choc hypotonique: la dispersion chromosomique se fait grâce à l’action d’une
solution hypotonique.
- Fixation des préparations chromosomiques (mélange méthanol/acide acétique)
- Etalement sur lames.
1-3 : Identifier les chromosomes
La morphologie simple
La coloration au Giemsa aboutit à une coloration homogène des chromosomes, et
permet de classer les chromosomes en fonction de leur taille, et de leur indice
centromérique.
Les méthodes classiques de marquage
Les méthodes de marquage révèlent le long des chromosomes une alternance des
bandes transversales, faiblement colorées, dont la séquence est spécifique de chaque
paire chromosomique. Les plus utilisées sont les bandes G obtenues par dénaturation
enzymatique et les bandes R par dénaturation thermique. On obtient ainsi 300 à 500
bandes par lot haploïde de chromosomes.
D’autres techniques de marquage sont utilisées : Bandes Q (Quinacrine), Bandes C
(centromérique) et Bandes T (télomérique)
L’analyse fine du caryotype :
L’étude des cellules en prométaphase (fin de prophase ou début de métaphase), permet
le passage d’un système de 300 bandes à un système à plus de 1000 bandes par lot
haploïde. L’identification chromosomique est alors plus précise.
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La cytogénétique est la science qui étudie les chromosomes et leurs anomalies. Elle est
basée sur l’observation et l’analyse des chromosomes des cellules en mitoses.
I : LE CARYOYPE METAPHASIQUE
1-1 : Définition
C’est l’ensemble des chromosomes classés d’un individu.
Le stock chromosomique est caractéristique de l’espèce. Il est composé d’un ensemble
de N chromosomes tous différents qui constitue le lot de base du caryotype ou lot
haploïde. Chez l’Homme, le stock de chromosomes complet est fait de deux lots
haploïdes avec N = 23.
1-2 : Principe et technique du caryotype métaphasique
Le caryotype est la représentation obtenue par microphotographie de l’aspect
morphologique de l’ensemble des chromosomes d’une cellule en métaphase. Cette
technique de microscopie optique permet, à un instant du cycle cellulaire, l’observation
du matériel héréditaire humain sans pour autant en analyser le contenu, c’est-à-dire les
gènes.
1-2-1 : Obtenir des cellules en division : culture cellulaire
- Lymphocytes sanguins (cellules les plus utilisées) : Le sang total est recueilli
stérilement sur héparine et incubé 48 à 72 heures dans un milieu de culture contenant
une lectine à fort pouvoir mitogène (Phytohémaglutinine ou PHA)
- Fibroblastes obtenus après biopsies cutanées le plus souvent, la croissance cellulaire
demande 1 à 3 semaines.
- Cellules amniotiques.
- Cellules du trophoblaste.
- Cellules de moelle et de tissu tumoral.
1-2-2 : Obtenir des métaphases analysables
- Blocage des divisions cellulaires en métaphase: par blocage de l’appareil fusorial
(colchicine).
- Choc hypotonique: la dispersion chromosomique se fait grâce à l’action d’une
solution hypotonique.
- Fixation des préparations chromosomiques (mélange méthanol/acide acétique)
- Etalement sur lames.
1-3 : Identifier les chromosomes
La morphologie simple
La coloration au Giemsa aboutit à une coloration homogène des chromosomes, et
permet de classer les chromosomes en fonction de leur taille, et de leur indice
centromérique.
Les méthodes classiques de marquage
Les méthodes de marquage révèlent le long des chromosomes une alternance des
bandes transversales, faiblement colorées, dont la séquence est spécifique de chaque
paire chromosomique. Les plus utilisées sont les bandes G obtenues par dénaturation
enzymatique et les bandes R par dénaturation thermique. On obtient ainsi 300 à 500
bandes par lot haploïde de chromosomes.
D’autres techniques de marquage sont utilisées : Bandes Q (Quinacrine), Bandes C
(centromérique) et Bandes T (télomérique)
L’analyse fine du caryotype :
L’étude des cellules en prométaphase (fin de prophase ou début de métaphase), permet
le passage d’un système de 300 bandes à un système à plus de 1000 bandes par lot
haploïde. L’identification chromosomique est alors plus précise.
II : DESCRIPTION DU CARYOTYPE HUMAIN (LE CARYOTYPE NORMAL)
2-1 : Structure du chromosome métaphasique
Chaque chromosome est constitué de deux chromatides sœurs réunies par un centromère
(ou constriction primaire) dont la position permet de définir les bras courts (p) et les bras
longs (q). Les extrémités distales des chromosomes sont les télomères.
2-2 : Critères de classement des chromosomes :
