Qu’est-ce que le Nondisjonction ? Définition et exemples

En génétique, la non-disjonction est une séparation ratée des chromosomes au cours de la division cellulaire qui se traduit par des cellules filles contenant un nombre anormal de chromosomes (aneuploïdie). Il s’agit soit de chromatides sœurs, soit de chromosomes homologues qui se séparent de manière incorrecte pendant la mitose, la méiose I ou la méiose II. L’excès ou le déficit de chromosomes altère la fonction cellulaire et peut être mortel.

Key Takeaways : Nondisjonction

• La non-disjonction est la séparation incorrecte des chromosomes pendant la division cellulaire.
• Le résultat de la non-disjonction est l’aneuploïdie, c’est-à-dire lorsque les cellules contiennent un chromosome supplémentaire ou manquant. En revanche, l’euploïdie est le cas où une cellule contient le complément chromosomique normal.
• La non-disjonction peut se produire à chaque fois qu’une cellule se divise, elle peut donc se produire pendant la mitose, la méiose I ou la méiose II.
• Les maladies associées à la non-jonction comprennent le mosaïcisme, le syndrome de Down, le syndrome de Turner et le syndrome de Klinefelter.

Types de non-jonction

La non-disjonction peut se produire chaque fois qu’une cellule divise ses chromosomes. Cela se produit pendant la division cellulaire normale (mitose) et la production de gamètes (méiose).

Mitose

L’ADN se réplique avant la division cellulaire. Les chromosomes s’alignent dans le plan médian de la cellule pendant la métaphase et les cinétochores des chromatides sœurs s’attachent aux microtubules. Au niveau de l’anaphase, les microtubules tirent les chromatides sœurs dans des directions opposées. En cas de non disjonction, les chromatides sœurs se collent ensemble, de sorte que les deux sont tirées d’un côté. Une cellule fille reçoit les deux chromatides sœurs, tandis que l’autre n’en reçoit aucune. Les organismes utilisent la mitose pour se développer et se réparer. La non-disjonction affecte donc tous les descendants de la cellule mère affectée, mais pas toutes les cellules d’un organisme, sauf si elle se produit lors de la première division d’un œuf fécondé.

Dans la mitose, la non-disjonction se produit lorsque les chromatides sœurs se mettent toutes deux de côté au lieu de se diviser.

Meiosis

Comme pour la mitose, l’ADN se réplique avant la formation des gamètes dans la méiose. Cependant, la cellule se divise deux fois pour produire des cellules filles haploïdes. Lorsque le spermatozoïde haploïde et l’ovule se combinent lors de la fécondation, un zygote diploïde normal se forme. La non-disjonction peut se produire pendant la première division (méiose I) lorsque les chromosomes homologues ne parviennent pas à se séparer. Lorsque la non-disjonction se produit au cours de la deuxième division (méiose II), les chromatides sœurs ne se séparent pas. Dans les deux cas, toutes les cellules de l’embryon en développement seront aneuploïdes.

Sur le côté gauche, la non disjonction se produit pendant la méiose II. Sur le côté droit, la non-jonction se produit pendant la méiose I.

Causes de non-jonction

La non-disjonction se produit lorsqu’un aspect du point de contrôle de l’assemblage des broches (SAC) est défaillant. Le SAC est un complexe moléculaire qui maintient une cellule dans l’anaphase jusqu’à ce que tous les chromosomes soient alignés sur le fuseau. Une fois que l’alignement est confirmé, le SAC cesse d’inhiber le complexe promoteur de l’anaphase (APC), de sorte que les chromosomes homologues se séparent. Parfois, les enzymes topoisomérase II ou séparase sont inactivées, ce qui provoque l’adhésion des chromosomes entre eux. D’autres fois, la faute est à la condensine, un complexe protéique qui assemble les chromosomes sur la plaque de métaphase. Un problème peut également survenir lorsque le complexe de la condensine qui maintient les chromosomes ensemble se dégrade au fil du temps.

Facteurs de risque

Les deux principaux facteurs de risque pour la non-jonction sont l’âge et l’exposition chimique. Chez l’homme, la non disjonction dans la méiose est beaucoup plus fréquente dans la production d’ovules que dans la production de sperme. La raison en est que les ovocytes humains restent arrêtés avant d’avoir terminé la méiose I, de la naissance à l’ovulation. Le complexe de la cohésine qui maintient ensemble les chromosomes répliqués finit par se dégrader, de sorte que les microtubules et les cinétochores peuvent ne pas s’attacher correctement lorsque la cellule se divise finalement. Les microtubules et les cinétochores peuvent donc ne pas s’attacher correctement lorsque la cellule se divise finalement.

Les produits chimiques connus pour augmenter le risque d’aneuploïdie comprennent la fumée de cigarette, l’alcool, le benzène et les insecticides carbaryl et fenvalerate.

Conditions de vie des humains

La non disjonction dans la mitose peut entraîner un mosaïcisme somatique et certains types de cancer, comme le rétinoblastome. La non disjonction dans la méiose entraîne la perte d’un chromosome (monosomie) ou d’un chromosome supplémentaire (trisomie). Chez l’homme, la seule monosomie survivable est le syndrome de Turner, qui se traduit par un individu monosomique pour le chromosome X. Toutes les monosomies de chromosomes autosomiques (non sexuels) sont mortelles. Les trisomies des chromosomes sexuels sont le syndrome XXY ou de Klinefelter, le syndrome XXX ou trisomie X et le syndrome XYY. Les trisomies autosomiques comprennent la trisomie 21 ou syndrome de Down, la trisomie 18 ou syndrome d’Edwards, et la trisomie 13 ou syndrome de Patau. Les trisomies des chromosomes autres que les chromosomes sexuels ou les chromosomes 13, 18 ou 21 entraînent presque toujours une fausse couche. L’exception est le mosaïcisme, où la présence de cellules normales peut compenser les cellules trisomiques.

Sources

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