Caryotype

Caryotype d'un être humain de sexe féminin (XX).

Le caryotype^[1] (ou caryogramme) est l'arrangement standard de l'ensemble des chromosomes d'une cellule, à partir d'une prise de vue microscopique. Les chromosomes sont photographiés et disposés selon un format standard : par paire et classés par taille, et par position du centromère On réalise des caryotypes dans le but 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 encore fusionnées et on ne peut les distinguer.

Après un prélèvement sur l'individu, des cellules (souvent 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 l'on étale la suspension cellulaire fixée sur une lame de verre, en vue de l'observation en microscope, c'est ce que l'on appelle 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, l'apparition de bandes sombres et claires alternées sur les chromosomes : le « G-banding ». La topographie des bandes est caractéristique d'un chromosome et permet de l'identifier (les deux chromosomes d'une même paire ont la même topographie de bandes). Il existe également 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.

Technique FISH (fluorescent in situ hybridization)

La technique FISH, qui ne doit pas être confondue avec celles citées ci-dessus, utilise des sondes spécifiques de certaines séquences de nucléotides, et non des colorants qui se fixent sur tous les chromosomes.

Des séquences d' ADN complémentaires de la séquence d'un gène ou d'une partie du génome sont préparées in vitro et couplées à des fluorochromes. Cette sonde ainsi que les chromosomes sont chauffés, ce qui a pour effet de dissocier les brins complémentaires (dénaturation thermique). 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 donc un ADN hybride. Ceci permet de repérer à l'aide d'un microscope à fluorescence, la position d'un gène ou d'une séquence génomique sur le caryotype et donc de mettre en évidence, par exemple, une position anormale due à une translocation.

Caryotype spectral (technique SKY:Spectral Karyotype).

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Caryotype spectral : photographie de l'étalement chromosomique après hybridation. En insert : le caryogramme obtenu après identification et classement des chromosomes. Remarque : il s'agit d'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 en raison 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 possible d'identifier très aisément des recombinaisons chromosomiques.

Critères pour faire un caryotype

Indications pour la réalisation d'un caryotype :

• retard mental ou retard de développement ;
• traits dysmorphiques ;
• malformation congénitale ;
• ambiguïté sexuelle;
• antécédents familiaux d'anomalie chromosomique;
• fausses-couches à répétition ;
• problèmes de fertilité
• examen préliminaire pour fécondation in vitro ou don de gamètes.

Notes et références

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

Voir aussi

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• « Caryotype », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)
• « Caryotype », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)

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

Articles connexes

• Cytogénétique
• Formule chromosomique
• Génétique humaine
• Maladie chromosomique

Liens externes.

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