Polymorphisme nucléotidique

Le polymorphisme nucléotidique (PN) ou polymorphisme d'un seul nucléotide (PSN) (single-nucleotide polymorphism en anglais) est, en génétique, la variation (polymorphisme) d'une seule paire de bases du génome entre individus d'une même espèce. La variation doit être située à un endroit spécifique du génome et apparaître sur une proportion supérieure à 1 % de la population pour être caractérisée comme PSN[1]. Ces variations sont très fréquentes (environ une paire de bases sur mille dans le génome humain[2],[3]).

La molécule d'ADN 1 diffère de la 2 par un seul nucléotide (polymorphisme C/T).

Les PSN représentent 90 % de l'ensemble des variations génétiques humaines, et des PSN avec une fréquence allélique supérieure à 1% sont présents toutes les cent à trois cents paires de bases en moyenne dans le génome humain, où deux PSN sur trois substituent la cytosine avec la thymine.

Les PSN sont à la base des différences dans notre susceptibilité à la maladie; ceci est valable pour un large éventail de maladies humaines, avec notamment la drépanocytose, la β-thalassémie et la fibrose kystique[4],[5],[6] La gravité des maladies et la manière dont notre corps répond aux traitements sont aussi des manifestations de cette variation génétique. Par exemple, une seule mutation d'une paire de bases dans le gène Apo E (Apolipoprotéine E) est associée avec un risque plus élevé pour la maladie d'Alzheimer[7].

LocalisationModifier

Les PSN peuvent se retrouver au sein de régions codantes de gènes (exon), de régions non codantes de gènes (intron), ou de régions intergéniques, entre les gènes. Dans le cas où les PSN se retrouvent au sein des régions codantes, celles-ci ne vont pas obligatoirement modifier la séquence d'acide aminé de la protéine produite, et ce grâce à la redondance du code génétique.

Les PSN qui se retrouvent dans des régions non codantes peuvent avoir des conséquences sur l'épissage, les facteurs de transcription ou sur les séquences d'ARN non codant.

TypesModifier

On parlera de formes alléliques synonymes dans le cas où plusieurs formes d'un PSN mènent à la même séquence polypeptidique, et de formes non synonymes dans le cas où les séquences produites diffèrent. Bien entendu ceci ne s'applique qu'aux régions codantes du génome. Dans le langage courant, on parlera alors de "mutations synonymes/non synonymes".

UtilisationModifier

Les PSN sont des outils permettant d'identifier des génotypes (reconnaître des personnes, par exemple) à partir d'échantillons de matière organique ou de contribuer à la construction d'arbres généalogiques d'êtres vivants ou d'espèces.

FréquenceModifier

En moyenne un PSN est rencontré tous les 100 à 1 000 nucléotides. Il y en a de l'ordre de 5 × 106 dans le génome humain. Certaines associations de PSN sont caractéristiques de certaines populations. La distribution des PSN est au hasard. Dans n'importe quel gène on peut attendre une moyenne de 10 PSN, mais certains peuvent n'en présenter aucun. En 2001, on avait recensé 800 000 PSN dans le génome humain.

Tableau de répartition des PSN connus sur les chromosomes humains
Chromosome Nombre
de PSN
Chromosome Nombre
de PSN
Chromosome Nombre
de PSN
1 16 759 9 5 790 17 6 392
2 12 748 10 6 014 18 2 682
3 10 112 11 6 931 19 7 664
4 6 995 12 7 375 20 5 381
5 9 146 13 2 847 21 3 478
6 13 888 14 5 827 22 5 400
7 12 389 15 4 343 X 3 253
8 4 962 16 5 771 Y 63
Total 177 594

Notes et référencesModifier

  1. (en) « single nucleotide polymorphism / SNP | Learn Science at Scitable », sur www.nature.com (consulté le )
  2. Neil Campbell et Jane Reece, Biologie, 7e édition, Pearson Education, 2007, p. 438.
  3. « L’étude des Snips », sur Futura (consulté le ).
  4. V. M. Ingram, « A specific chemical difference between the globins of normal human and sickle-cell anaemia haemoglobin », Nature, vol. 178,‎ , p. 792–794 (ISSN 0028-0836, PMID 13369537, lire en ligne, consulté le )
  5. J. C. Chang et Y. W. Kan, « beta 0 thalassemia, a nonsense mutation in man », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 76,‎ , p. 2886–2889 (ISSN 0027-8424, PMID 88735, PMCID 383714, lire en ligne, consulté le )
  6. A. Hamosh, T. M. King, B. J. Rosenstein et M. Corey, « Cystic fibrosis patients bearing both the common missense mutation Gly----Asp at codon 551 and the delta F508 mutation are clinically indistinguishable from delta F508 homozygotes, except for decreased risk of meconium ileus », American Journal of Human Genetics, vol. 51,‎ , p. 245–250 (ISSN 0002-9297, PMID 1379413, PMCID 1682672, lire en ligne, consulté le )
  7. Andrew B. Wolf, Richard J. Caselli, Eric M. Reiman et Jon Valla, « APOE and neuroenergetics: an emerging paradigm in Alzheimer's disease », Neurobiology of Aging, vol. 34,‎ , p. 1007–1017 (ISSN 1558-1497, PMID 23159550, PMCID 3545040, DOI 10.1016/j.neurobiolaging.2012.10.011, lire en ligne, consulté le )

Voir aussiModifier

Liens externesModifier