Caryotype

Le caryotype est l'arrangement standard de la totalité des chromosomes d'une cellule. Les chromosomes sont photographiés et disposés selon un format standard : par paire et classés par taille.



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Définitions :

  • représentation, formule et ordonnancement (taille) des chromosomes du noyau d'une cellule, obtenus par microscopie ou microphotographie. Illustration (source : cnrs)
  • classement des 46 chromosomes d'une cellule humaine par paires selon la nomenclature mondiale. (source : medgen.unige)
  • Etude du nombre de chromosomes d'une cellule. Recherche d'une anomalie chromosomique pour en détecter une maladie génétique. (source : creavie)
Caryotype d'un individu de sexe féminin (XX).

Le caryotype[1] (ou caryogramme) est l'arrangement standard de la totalité des chromosomes d'une cellule. Les chromosomes sont photographiés et disposés selon un format standard : par paire et classés par taille. On réalise des caryotypes dans l'objectif de détecter des aberrations chromosomiques (comme la trisomie 21) ou d'identifier certains aspects du génome de l'individu, comme le sexe (XX ou XY).


Réalisation d'un caryotype

Caryotype d'un individu de sexe masculin (XY). Coloration au Giemsa. Remarque : il s'agit ici de paires de chromosomes métaphasiques c'est-à-dire avec chacun deux chromatides mais ici, elles sont toujours fusionnées et on ne peut les distinguer.

Après un prélèvement sur l'individu, ses cellules (fréquemment des lymphocytes obtenus par un prélèvement sanguin) sont mises en culture in-vitro. La culture est alors mise en présence de colchicine qui perturbe les fuseaux mitotiques et bloque les cellules en métaphase de la mitose. Les cellules en mitose sont alors récoltées, on les fait gonfler par une incubation dans un milieu hypotonique ; on les met ensuite en présence d'un fixateur, et on étale la suspension cellulaire fixée sur une lame de verre, en vue de l'observation en microscope, c'est ce qu'on nomme un étalement chromosomique. Cette préparation est ensuite colorée. La coloration la plus classique est la coloration au Giemsa qui entraîne, après l'application d'un traitement approprié, la naissance de bandes sombres et claires alternées sur les chromosomes : le «G-banding». La topographie des bandes est caractéristique d'un chromosome et sert à l'identifier (remarque : les deux chromosomes d'une même paire ont la même topographie de bandes). Il existe aussi d'autres méthodes de coloration qui font apparaître d'autre types de bandes (Q-Banding, R-Banding, etc. ). Certaines de ces méthodes font appel à des colorants fluorescents. Ne pas confondre avec la technique FISH qui utilise des sondes spécifiques de certaines séquences de nucléotides et non pas des colorants qui se fixent sur l'ensemble des chromosomes.

Des séquences d'ADN complémentaires de la séquence d'un gène ou d'une partie du génome sont préparées in vitro et couplés à des fluorochromes. Cette sonde mais aussi les chromosomes sont chauffés, ce qui a pour effet de dissocier les brins complémentaires. Ils sont alors mis en présence et on les laisse refroidir. De cette manière, la sonde (fluorescente) peut s'apparier avec sa séquence homologue sur le chromosome. On obtient par conséquent un ADN hybride. Ceci sert à repérer avec un microscope à fluorescence, la position d'un gène ou d'une séquence génomique sur le caryotype et par conséquent de mettre en évidence, par exemple, une position anormale due à une

Caryotype spectral : photographie de l'étalement chromosomique après hybridation. En insert : le caryogramme obtenu après identification et classement des chromosomes. Remarque : c'est un individu de sexe féminin avec 2 chromosomes X

Dans cette nouvelle technique, différentes sondes, spécifiques chacune d'un seul chromosome entier, et marquées avec des proportions variables de cinq fluorochromes différents sont hybridées avec les chromosomes. Ceci donne une signature spectrale caractéristique à chaque paire de chromosomes (c'est-à-dire des couleurs différentes à cause des proportions variables de fluorochrome sur chaque chromosome). Les chromosomes peuvent alors être automatiquement identifiés en microscopie de fluorescence couplée avec un interféromètre (imagerie spectrale). Il est ainsi envisageable d'identifier particulièrement facilement des recombinaisons chromosomiques.

Critères pour faire un caryotype

Pour savoir à quel moment on décide de faire un caryotype, il existe des critères :

  • le patient a un retard mental
  • fausse couche à répétition
  • antécédents familiaux d'anomalie touchant les chromosomes
  • malformation congénitale
  • difficulté à déterminer le sexe
  • aménorrhée primaire (à 17 ou 18 ans)
  • âge maternel élevé
  • pathologie cancéreuse des cellules du sang

Notes et références

  1. Le terme caryotype ne doit pas être confondu avec génome

Voir aussi

Liens externes.

(en) Base de données SKY/M-FISH et CGH du NCBI (National Cancer Institute)

Bibliographie

  • (en) Schrock, E et al, Multicolor Spectral Karyotyping (SKY) of Human Chromosomes. Science, 1996.273 (5274)  : p 494-7.
  • (en) Liyanage, M et al, Multicolour Spectral Karyotyping (SKY) of Mouse Chromosomes. Nat Genet, 1996, 14 (3)  : p 312-5

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 17/09/2009.
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