Objectifs pédagogiques spécifiques
• Expliquer le mécanisme de transmission de gènes chez l’homme ;
• Identifier les caryotypes des individus présentant des anomalies ou aberrations chromosomiques ;
• Relever la nécessité des examens prénuptiaux et prénataux dans la prévention des maladies héréditaires.

Introduction.
La généalogie est la liste des membres d'une famille établissant une filiation. C’est aussi la pratique qui a pour objet la recherche de la parenté et de la filiation des personnes.
Un arbre généalogique (ou « pedigree » chez les autres animaux) est une représentation graphique de la généalogie ascendante ou descendante d'un individu. C’est une représentation conventionnelle des liens parentaux qui unissent les différents membres d’une famille.
L’étude de la génétique humaine repose soit :
• sur la méthode de questionnaires qui permet d’établir des arbres généalogiques ;
• sur l’observation des caryotypes qui révèlent les perturbations génétiques « massives » ;
• enfin sur des « sondages d’ADN », qui sont des tests biochimiques permettant de détecter des gènes défectueux.
La génétique humaine présente quelques difficultés liées :
• les mariages expérimentaux (test-cross, back-cross) sont impossibles pour des raisons de morale et d’éthique ;
• l’espèce humaine présente un temps de génération assez long (25 ans environ) et la faible fécondité de l’espèce ; Ce qui ne permet pas de suivre la transmission d'un caractère d'une génération à l’autre ;
• les familles sont très réduites et le passage d'une génération à l’autre n’est pas toujours automatique ;
• la complexité de la garniture chromosomique (23 paires de chromosomes soit environ 75 000 gènes) ;
• l’impossibilité d’appliquer les lois statistiques à cause des IVG (Interruptions Volontaires de Grossesse) ;
• l’ambiguïté de distinguer parmi les maladies congénitales (qui s’observent dès la naissance) les génopathies des malformations congénitales (mauvais développements du fœtus consécutifs à une perturbation due à des maladies de la mère ou des intoxications médicamenteuses).

I. Étude des arbres généalogiques de quelques cas simples chez l’homme.
I.1 Quelques conventions.
Les symboles conventionnels utilisés dans ces représentations sont les suivantes :
A) Hérédité autosomale.
a) L’Albinisme
L’albinisme est une anomalie génétique touchant l’Homme et les animaux. Elle est due à un trouble du métabolisme de la mélanine dans les mélanocytes responsables de la couleur de la peau et des cheveux. Le métabolisme est bloqué du fait l’absence d’une enzyme. Chez l’Homme, le sujet atteint est totalement dépigmenté jusqu’aux cheveux, avec les yeux dansants.
Des parents sains peuvent donner des enfants albinos. Chez ces parents, l'allèle de l'anomalie est masque. Ce qui montre que l'allèle de l’albinisme note « a » est récessif par rapport à l'allèle normal note A qui est dominant.
La maladie se rencontre aussi bien chez les filles que chez les garçons.
Les individus albinos ont pour génotype a//a ;
Les individus normaux hétérozygotes A//a,
Les individus normaux homozygotes A//A,
Toutefois, un couple albinos peut donner naissance aux enfants non albinos. Ce type d’albinisme, rare, est dû à un mauvais fonctionnement d’une des enzymes intervenant dans la synthèse de la mélanine chez l’un et l’autre des deux parents.
Précurseur \(\xrightarrow[]{Enzyme 1}\) Tyrosine \(\xrightarrow[]{Enzyme 2}\) Mélanine
NB : L’enfant sera albinos si les deux enzymes sont fonctionnelles

b) La drépanocytose ou anémie à hématies falciformes.
La drépanocytose est une maladie héréditaire grave de l’hémoglobine qui a tendance à former des polymères fibreux. Ceux-ci déforment les hématies qui prennent la forme des faucilles d’où le nom d’anémie falciforme donné souvent à cette maladie : il en résulte une anémie importante ainsi qu’une mauvaise irrigation des organes avec risques de thrombose (formation des caillots dans les vaisseaux sanguins).
En effet, il existe une hémoglobine normale A et une hémoglobine anormale S. Cette maladie est causée par la substitution d’un nucléotide T (thymine) par un autre nucléotide A (adénine) du gène de l’hémoglobine situe sur les chromosomes n°11. Dans l'expression de ce gène, le 6eme acide amine appelé l’acide glutamique de la chaine beta de la molécule de globuline est remplacée par la valine.
Cette mutation de l’hémoglobine A provoque une anémie sévère chez le malade.
L’allèle normal A et Allèle muté S sont codominants.
Les sujets AA sont normaux. Ils n’ont que l’hémoglobine normale dans leurs hématies,
Les sujets AS sont généralement normaux. Ils ont à la fois l’hémoglobine normale et l’hémoglobine anormale dans leurs hématies.
Les sujets SS (drépanocytaires) n’ont que l’hémoglobine anormale dans leurs hématies.
Les patients ont :
• des hématies allongées et incurvées lorsque l’oxygène devient rare ;
• la rate hypertrophiée ;
• les yeux jaunes, la dyspnée ;
• la respiration difficile et constamment anémiés.
c) Transmission des groupes sanguins du système ABO.
Les groupes sanguins de ce système existent chez tous les êtres humains. Deux types d’antigènes (A et B) sont susceptibles de se trouver à la surface des hématies humaines. Suivant les sujets, les antigènes A et B peuvent être présents, isolement ou simultanément ou parfois absents. Ainsi, quatre types de groupes sanguins sont définis :
• le groupe A : les hématies portent le seul antigènes A,
• le groupe B : les hématies portent le seul antigène B,
• le groupe AB : les hématies portent à la fois l’antigène A et l’antigène B,
• le groupe O : les hématies sont dépourvues de l’antigène A et de l’antigène B, mais portent une substance H non antigénique chez l’homme.

Ce système est gouverné par trois gènes allèles A, B et O occupant un locus bien précis sur le chromosome 9. Un individu donné possède donc seulement deux de ces trois allèles (un sur chacun des chromosomes homologues de la paire 9).
d) Transmission du système rhésus
Le facteur Rhésus se définit par la présence ou l’absence d’un antigène appelé antigène « D». On est soit Rhésus positif (Rh+) environ 90% si on possède cet antigène D, soit Rhésus négatif (Rh-) environ 10% dans le cas contraire. Le Rh positif (Rh+) est dominant sur le Rh négatif (Rh-).
Dans l’exemple ci-dessus, l’homme Rhésus positif est hétérozygote puisque dans sa descendance apparait un enfant rhésus négatif.
Contrairement aux agglutinines du système ABO, les agglutinines anti-Rh ne se forment pas spontanément dans le sang des individus rhésus négatif.
Si une personne Rh- reçoit du sang Rh+, la première transfusion de sang incompatible ne provoque pas l’hémolyse, car le système immunitaire met un certain temps à agir et à produire des agglutinines. Toute transfusion ultérieure de sang Rh+ provoque la destruction des hématies du donneur.
Un problème grave est associe au facteur Rh chez les femmes Rh- enceintes pour la première fois qui portent un fœtus Rh+. Lors de l’accouchement ou de la délivrance, il arrive qu’un certain volume de sang du bebe entre en contact avec le sang maternel (la même chose peut se produire au cours d’un avortement ou d’une fausse couche). Si rien n’est fait dans les semaines voire les mois qui viennent, le système immunitaire de la mère réagit et produit des agglutinines anti-D. Au cours des grossesse ultérieures du même type, les agglutinines anti-D précédemment formes traversent la barrière placentaire et détruisent les hématies du fœtus Rh+ qui portent les agglutinogènes D. Le fœtus sera atteint de la maladie hémolytique du nouveau-né entrainant dans certains cas des fausses couches ou des mort-nés, ou même des jaunisses graves appelées ictères. Toutefois, cette maladie hémolytique peut être évitée :
• soit par injection à la mère dans les 72 heures qui suivent l’accouchement des immunoglobulines humaines anti-Rh (sérum anti-D), qui enlèvent les globules rouges fœtaux de la circulation sanguine et suppriment le développement d’une réponse immunitaire subséquente,
• soit par exsanguino-transfusion, c’est-à-dire en remplaçant le sang du nouveau-né Rh+ par le sang Rh-.
Ce sérum doit être injecte après chaque accouchement ou après chaque avortement afin d’éviter les maladies hémolytiques des futurs fœtus rhésus positifs.

B. L’hérédité gonosomique ou liée au sexe
Les chromosomes sexuels X et Y portent aussi des gènes exactement comme les autres chromosomes dits somatiques. Cependant, ils ne sont pas vraisemblablement homologues.
On connait actuellement trois types de gènes liés aux chromosomes sexuels :
- ceux situés uniquement sur le chromosome X (portion AB),
- ceux situés sur la partie commune aux chromosomes X et Y (portion BC).
La transmission de ces gènes simule une transmission autosomique, d'où le nom d’hérédité pseudo-autosomique.
- ceux situés uniquement sur le chromosome Y (portion CD). Le chromosome Y porte le gène déterminant le sexe masculin notamment le gène SRY (Sex Region Y), qui entraine la formation des testicules.
Le crossing-over peut affecter les chromosomes sexuels. Ainsi, il existe des individus possédant les chromosomes X et Y qui se développent en tant que femmes sont privés de la région SRY du chromosome Y qui contient le gène de détermination sexuelle masculine. De même, certains individus portant les chromosomes sexuels XX sont plutôt des hommes parce que la région SRY s’est liée à l’un des chromosomes X.