Inversion et Translocation

Les inversions et les translocations sont des réarrangements structurels qui réorientent ou relocalisent des segments chromosomiques sans nécessairement modifier la quantité totale de matériel génétique. Une inversion inverse l'orientation d'un segment au sein d'un chromosome, tandis qu'une translocation déplace un segment vers un nouvel emplacement chromosomique, souvent par échange entre deux chromosomes. Les deux sont fréquemment équilibrées et cliniquement silencieuses chez les porteurs, mais peuvent néanmoins avoir des conséquences importantes sur la fonction des gènes et sur les chromosomes transmis à la descendance.

Definition

Une inversion est un réarrangement structurel dans lequel un segment chromosomique est excisé et réinséré dans une orientation inversée au sein du même chromosome ; une translocation est un réarrangement dans lequel un segment est transféré vers un emplacement chromosomique différent, classiquement par échange réciproque entre deux chromosomes non homologues ou par fusion de deux chromosomes acrocentriques (translocation robertsonienne).

Scope

Ce sujet aborde les définitions des inversions (péricentriques et paracentriques) et des translocations (réciproques et robertsoniennes), les mécanismes qui les génèrent, leur comportement pendant la méiose, et pourquoi les porteurs équilibrés peuvent néanmoins produire des gamètes déséquilibrés. Il traite de ces réarrangements en tant que sujet cytogénétique au sein des réarrangements chromosomiques structurels et non comme une directive clinique.

Core questions

• Quel segment est réorienté ou relocalisé, et où ?
• Le réarrangement est-il réciproque, robertsonien, péricentrique ou paracentrique ?
• Perturbe-t-il un gène ou crée-t-il une fusion anormale aux points de cassure ?
• Comment se ségrège-t-il lors de la méiose, et quels gamètes peuvent en résulter ?

Key concepts

• Translocation réciproque
• Translocation robertsonienne
• Inversion péricentrique et paracentrique
• Perturbation génique au point de cassure et fusion génique
• Porteur équilibré
• Ségrégation méiotique et gamètes déséquilibrés
• Boucle d'inversion et suppression du crossing-over

Mechanisms

Les inversions et les translocations surviennent lorsque les chromosomes acquièrent des cassures double brin qui sont réunies dans une nouvelle configuration ; la recombinaison entre des séquences similaires et une réparation sujette aux erreurs, comme examiné par Hastings et ses collègues, peuvent joindre des points de cassure qui ne se trouvent normalement pas ensemble. Lorsque les points de cassure se situent à l'intérieur ou à proximité de gènes, ils peuvent perturber un gène ou juxtaposer des parties de deux gènes pour créer un gène de fusion. Bien qu'un porteur équilibré possède le complément normal de matériel génétique, les chromosomes réarrangés s'apparient anormalement lors de la méiose — formant des boucles d'inversion ou des quadrivalents — de sorte que le crossing-over ou la ségrégation déséquilibrée peuvent produire des gamètes porteurs de segments dupliqués ou délétés. Dans le cancer, des événements catastrophiques uniques peuvent produire un grand nombre de réarrangements à la fois, un processus que Stephens et ses collègues ont appelé chromothripsis.

Clinical relevance

Les inversions et translocations équilibrées sont couramment identifiées lors de l'évaluation de pertes de grossesse récurrentes, d'infertilité ou de la naissance d'un enfant présentant un complément chromosomique déséquilibré, et les translocations avec des points de cassure spécifiques sont des découvertes récurrentes dans certains cancers. Cette entrée décrit comment ces réarrangements sont classifiés et comment ils se comportent lors de la méiose ; il s'agit d'une ressource de référence et non d'une base pour des décisions individuelles en matière de reproduction, de diagnostic ou de traitement.

Epidemiology

Les translocations réciproques et robertsoniennes équilibrées, ainsi que les inversions, comptent parmi les anomalies structurelles les plus fréquemment rencontrées dans la population générale, et de nombreux porteurs sont en bonne santé et identifiés uniquement par leur histoire reproductive ou des études familiales. Les fréquences exactes varient en fonction de la population étudiée et de la résolution de la méthode cytogénétique.

History

Les inversions et les translocations furent parmi les premiers réarrangements structurels décrits en cytogénétique classique, la translocation robertsonienne étant nommée d'après la fusion de chromosomes acrocentriques caractérisée tôt dans la biologie chromosomique. Des études ultérieures basées sur le séquençage, examinées par Alkan et ses collègues et exemplifiées par les découvertes de chromothripsis de Stephens et ses collègues, ont révélé des réarrangements complexes et groupés au-delà des simples échanges réciproques observés pour la première fois au microscope.

Key figures

• W. R. B. Robertson
• James R. Lupski
• Peter J. Campbell

Seminal works

• hastings-2009
• stephens-2011
• alkan-2011

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre une inversion et une translocation ?

Une inversion inverse l'orientation d'un segment au sein d'un seul chromosome, tandis qu'une translocation déplace un segment vers un emplacement chromosomique différent, typiquement par échange entre deux chromosomes différents.

Pourquoi un porteur sain d'une translocation équilibrée peut-il avoir des enfants affectés ?

Parce que les chromosomes réarrangés s'apparient et se ségrègent anormalement pendant la méiose, un porteur équilibré peut produire des gamètes porteurs de segments dupliqués ou délétés, entraînant un complément déséquilibré chez la descendance même si le porteur possède la quantité normale de matériel génétique.