POLYMORPHISME, biologie
Polymorphisme génétique humain
La probabilité d'être atteint par les maladies à étiologie complexe dépend en partie de la population ethnique à laquelle on appartient et des processus adaptatifs auxquels celle-ci a été soumise au cours de son histoire évolutive. Il paraît donc essentiel, pour combattre les maladies communes à composante génétique, d'identifier les polymorphismes et les gènes impliqués dans des susceptibilités ; de savoir dans quelle mesure l'origine ethnique d'un individu peut prédire ses chances de développer la maladie ; et enfin de déterminer si ces facteurs génétiques de susceptibilité ont été influencés par la sélection naturelle. Ce raisonnement a poussé la recherche en génétique médicale à analyser la variabilité et la structure génétique de l'espèce humaine.
Polymorphisme et génétique
Deux humains pris au hasard, quelle que soit leur origine géographique ou ethnique, sont identiques génétiquement à 99,9 p. 100. Cela signifie que 0,1 p. 100 de différences génétiques suffisent à expliquer l'incroyable variabilité biologique innée de l'homme. Et encore, ce chiffre est une nette surestimation. En effet, seuls 5 p. 100 des 2,85 milliards de nucléotides A, C, G et T qui composent notre génome sont « exprimés en protéines », ce qui signifie que la plupart des différences génétiques entre deux individus n'ont aucune conséquence biologique.
Ces polymorphismes peuvent être de plusieurs types. Ils peuvent correspondre soit à un changement de séquence nucléotidique (par exemple, A devient G, C ou T), auquel cas on parle de SNP (single nucleotide polymorphism) ; soit à une variation en nombre de répétitions d'une séquence répétée de taille variable (entre 2 et 500 000 paires de bases ; par exemple, la séquence AC est répétée 3 fois au lieu de 4 fois) ; soit enfin à l'insertion ou la perte d'une séquence de taille variable (entre 1 et 10 000 paires de bases). En fait, les SNPs constituent de loin la classe de polymorphismes la plus nombreuse et la plus utilisée en génétique humaine (à l'heure actuelle, 12 millions de SNPs ont été validés). Chaque SNP se définit par ses deux allèles (les deux formes qu'il prend dans une population, par exemple A et G) et la fréquence de ses allèles dans une population (par exemple, A a une fréquence de 15 p. 100 et G de 85 p. 100 chez les Français). De plus, il peut avoir un effet fonctionnel ou pas : un SNP est « synonyme » quand il n'entraîne aucune conséquence au niveau d'une protéine codée et il est « non synonyme » quand il change une protéine codée. Seuls 0,5 p. 100 des SNPs humains sont non synonymes. Cependant, on pense qu'ils expliquent la majorité de nos différences physiques et physiologiques innées.
Un SNP se caractérise par un quatrième aspect. Nous avons décrit jusqu'ici les SNPs comme des entités indépendantes les unes des autres, en négligeant l'influence du contexte génomique dans lequel ils se trouvent. Cependant, deux polymorphismes situés dans une même région génomique ne sont pas indépendants l'un de l'autre. Toute mutation apparaît sur une certaine séquence qui se caractérise déjà par d'autres mutations. Lorsque deux mutations sont toujours associées sur une même séquence, on dit qu'elles sont en « déséquilibre de liaison » (DL). Les combinaisons d'allèles ainsi formées sont appelées des haplotypes.
Le niveau de déséquilibre de liaison peut diminuer sous l'effet de la recombinaison, un mécanisme physique qui permet l'échange d'ADN entre les génomes maternel et paternel d'un individu. Elle a lieu entre chromosomes homologues appariés au cours de la méiose (lors de la formation des gamètes) et permet de brasser le matériel génétique des parents afin de former une combinaison[...]
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Écrit par
- Maxime LAMOTTE : professeur honoraire à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie (faculté des sciences), ancien directeur du laboratoire de zoologie de l'École normale supérieure
- Philippe L'HÉRITIER : professeur honoraire à la faculté des sciences de Clermont-Ferrand
- Étienne PATIN : biologiste à l'Institut Pasteur et au musée de l'Homme
- Lluis QUINTANA-MURCI : docteur ès sciences, chargé de recherche, C.N.R.S.-Institut Pasteur
Classification
Pour citer cet article
Maxime LAMOTTE, Philippe L'HÉRITIER, Étienne PATIN et Lluis QUINTANA-MURCI. POLYMORPHISME, biologie [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Escargots des haies : polymorphisme
Encyclopædia Universalis France
Loi de Hardy-Weinberg
Encyclopædia Universalis France
Coefficient de consanguinité
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
ENCÉPHALOPATHIES SPONGIFORMES
- Écrit par Dominique DORMONT
- 6 597 mots
- 3 médias
Au sujet du polymorphisme du gène de la PrP au codon 129, la population générale est à 50 p. 100 homozygote (Met/Val). En revanche, 90 p. 100 des sujets présentant une maladie de Creutzfeldt-Jakob sporadique ou iatrogène et tous les patients présentant le nouveau variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob... -
GÉNÉTIQUE
- Écrit par Axel KAHN, Philippe L'HÉRITIER, Marguerite PICARD
- 25 873 mots
- 31 médias
...plutôt l'importance des dissemblances. Les populations réelles sont toujours plus ou moins polymorphes. Dans les populations humaines l'existence du polymorphisme est évidente ; il s'étend non seulement à la couleur des cheveux ou de l'iris, mais aussi à des caractères physiologiques ou psychiques ;... -
GÉNOMIQUE - Théorie et applications
- Écrit par Louis-Marie HOUDEBINE
- 4 042 mots
Le caractère très polymorphe des microsatellites et leur fréquence dans les génomes permettent en principe d'établir des corrélations entre la longueur d'un microsatellite dans un site chromosomal donné et un caractère biologique bien défini de l'organisme. Lorsque de telles corrélations sont établies... -
GÉNOMIQUE : ANNOTATION DES GÉNOMES
- Écrit par Véronique BLANQUET, Stéphanie DURAND
- 8 036 mots
- 5 médias
...individu, ou génome de référence, a déjà été déterminé), où les objectifs sont dirigés vers la connaissance des différences génétiques entre individus (polymorphismes), l’ordonnancement des lectures s’appuie sur la séquence déjà connue qui sert de référence. L’analyse bio-informatique qui permet d’aboutir... - Afficher les 17 références
Voir aussi
- CARTE GÉNÉTIQUE
- ISOLAT, génétique des populations
- HOMOGAMIE
- GROUPES SANGUINS
- CONSANGUINITÉ
- GÉNOTYPE
- FONDATION, génétique des populations
- SNP (Single Nucleotide Polymorphism)
- PANMIXIE
- HARDY-WEINBERG LOI DE
- PHALÈNE DU BOULEAU
- GÉNOME
- FARDEAU GÉNÉTIQUE
- FACTEUR DE RISQUE, épidémiologie
- AUTOFÉCONDATION
- HAP-MAP PROJET
- DÉSÉQUILIBRE DE LIAISON, génétique
- LIAISON GÉNÉTIQUE
- CHROMOSOMES
- ALLÈLE
- HOMOZYGOTE
- HÉTÉROZYGOTE
- DOMINANCE, génétique
- RECOMBINAISON GÉNÉTIQUE
- RÉCESSIVITÉ, génétique
- POPULATIONS GÉNÉTIQUE DES
- ADAPTATION BIOLOGIQUE
- CAMOUFLAGE, biologie
- DÉRIVE GÉNÉTIQUE
- ISOLEMENT, biologie
- HAPLOTYPE
- NUCLÉOTIDIQUE SÉQUENCE
- MÉLANISME
- CARACTÈRES, biologie
- PRÉDISPOSITION GÉNÉTIQUE ou SUSCEPTIBILITÉ GÉNÉTIQUE AUX MALADIES
