Les maladies monogéniques résultent d'une mutation dans un seul gène : comprendre le mode de transmission (dominant/récessif, autosomal/ lié au sexe) permet de prédire les risques pour la descendance.

Maladies monogéniques et hérédité (1re)

Objectifs

Comprendre ce qu'est une maladie monogénique.
Identifier les modes de transmission : autosomal dominant, autosomal récessif, lié à l'X.
Savoir calculer des probabilités simples pour la descendance à partir de génotypes.

Quel est l'objectif principal de ce cours ?

Apprendre toutes les maladies génétiques connues
Comprendre les modes de transmission et prédire des risques
Savoir manipuler l'ADN en laboratoire

Il s'agit d'identifier les modes de transmission et de prédire des risques pour la descendance.

Notions clés

Définition : maladie monogénique

Une maladie monogénique est due à une mutation d'un seul gène. Exemple : la mucoviscidose est généralement causée par des mutations dans le gène CFTR.

Mode autosomal récessif

Un individu atteint a le génotype « récessif homozygote » que l'on note classiquement \(aa\). Les porteurs sains ont le génotype \(Aa\).

Exemple de croisement classique : \(Aa\times Aa\) donne les proportions génotypiques suivantes :

\[ \begin{align} \text{Génotypes} &: \; AA,\; Aa,\; aa \\ \text{Probabilités} &: \; \tfrac{1}{4},\; \tfrac{1}{2},\; \tfrac{1}{4} \end{align} \]

Mode autosomal dominant

Pour une maladie dominante, un seul allèle mutant suffit : génotypes \(AA\) ou \(Aa\) peuvent être malades selon la dominance complète ou partielle. Souvent, \(Aa\) est malade.

Si un parent est \(Aa\) et l'autre \(aa\), la probabilité pour un enfant d'être malade est \(\tfrac{1}{2}\).

Transmission liée à l'X

Les gènes sur le chromosome X ont des règles particulières : les hommes (XY) n'ont qu'un seul allèle pour les gènes X‑liés. Pour une maladie récessive liée à l'X :

Un homme porteur du mutant est atteint.
Une femme porteuse peut être saine mais transmettre l'allèle mutant à ses fils (50 % de risques si elle est \(X^AX^a\)).

Pour une maladie autosomique récessive, un couple de porteurs \(Aa\times Aa\) a quelle probabilité pour qu'un enfant soit atteint ?

\(\tfrac{1}{4}\)
\(\tfrac{1}{2}\)
\(1\)

Le génotype \(aa\) apparaît avec la probabilité \(\tfrac{1}{4}\) dans un croisement \(Aa\times Aa\).

Exemples résolus

Exemple 1 — mucoviscidose : 2 parents porteurs

Deux parents porteurs \(Aa\) ont un enfant : quel est le risque que l'enfant soit malade (génotype \(aa\)) ?

Voir la solution

Étape 1 — écrire les allèles parentaux : chaque parent donne \(A\) ou \(a\).

Étape 2 — tableau de Punnett ou calcul des probabilités : \[ \begin{align} P(\text{enfant }aa) &= P(parent1\ donne\ a)\times P(parent2\ donne\ a) \\ &= \tfrac{1}{2}\times \tfrac{1}{2} = \tfrac{1}{4}. \end{align} \]

Étape 3 — conclusion : il y a \(25\%\) de chance qu'un enfant soit atteint.

Exemple 2 — parent atteint (dominant) et parent sain

Un parent est malade avec génotype \(Aa\) (dominant) et l'autre est \(aa\). Calculer la probabilité qu'un enfant soit malade.

Étape 1 — parent malade peut donner \(A\) ou \(a\) avec probabilité \(\tfrac{1}{2}\) chacun (s'il est hétérozygote).

Étape 2 — l'autre parent ne donne que \(a\). Donc \(P(\text{enfant malade}) = P(\text{recevoir }A) = \tfrac{1}{2}.\)

Si un père est porteur d'une maladie récessive liée à l'X (il est atteint), que peut-on dire de ses fils ?

Tous ses fils seront atteints
Aucun de ses fils ne sera atteint
50 % de ses fils seront atteints

Un père transmet son chromosome Y à ses fils, pas le X muté : ses fils ne sont pas atteints pour une maladie liée à l'X.

Schémas et exercices pratiques

Schéma à légender : cellule et localisation du matériel génétique

Schéma légendé : pedigree simplifié (SVG)

Dans le pedigree ci‑dessus, si la fille (cercle) est affectée et les deux parents non, quel mode est le plus probable ?

Autosomal récessif
Autosomal dominant
Transmission par un seul parent atteint

Apparition chez l'enfant alors que les parents sont sains suggère fréquemment un mode autosomal récessif.

Erreurs fréquentes

Autres confusions courantes :

Penser qu'un père atteint transmet toujours une maladie liée à l'X à ses fils (faux).
Oublier la possibilité de nouvelle mutation de novo (rare mais possible).

Un homme atteint d'une maladie récessive autosomique peut-il transmettre la maladie à tous ses enfants si l'autre parent est porteur sain ?

Oui, tous les enfants seront atteints
Non, aucun enfant ne sera atteint
Non, la probabilité dépend du génotype de l'autre parent (par exemple \(Aa\) donne 50 %)

La transmission dépend des génotypes des deux parents ; si l'autre parent est \(Aa\), il y a des chances pour transmettre l'allèle malade.

Récapitulatif

Maladies monogéniques = mutation d'un seul gène.
Autosomal récessif : besoins de deux allèles mutés (\(aa\)). Exemple : mucoviscidose.
Autosomal dominant : un seul allèle suffit (\(Aa\) ou \(AA\)).
Lié à l'X : règles différentes selon le sexe (hommes XY plus exposés pour les récessifs).

Cartes mémo

Autosomal récessif

Deux allèles mutés nécessaires (ex. \(aa\)), parents porteurs \(Aa\) peuvent avoir un enfant atteint avec probabilité \(\tfrac{1}{4}\).

Autosomal dominant

Un seul allèle mutant suffit (\(Aa\) malade). Un parent hétérozygote transmet à 50 % des enfants.

Lié à l'X

Hommes XY n'ont qu'un allèle X : les maladies récessives liées à l'X touchent souvent plus les hommes.

Génotype vs Phénotype

Génotype = constitution génétique (ex. \(Aa\)), phénotype = expression observable (sain/atteint).