Translocation robertsonienne

Une fusion de chromosomes n'a qu'une influence limitée sur la viabilité des individus, mais c'est un événement pouvant conduire à une spéciation, et donc important pour la phylogenèse.

Le nombre de chromosomes peut ainsi différer entre espèces voisines. Le Muntjac de Chine (Muntiacus reevesi) a ainsi 2n = 46 chromosomes, le Muntjac d'Inde (Muntiacus muntjak) seulement 2n = 6 chez la femelle (7 chromosomes chez le mâle). L'Homme est de même la seule espèce de primates à n'avoir que 2n = 46 chromosomes, les autres grands singes en ont 2n = 48 (le chromosome 2 humain est l'homologue de deux chromosomes simiens).

À l'aide de la technique CRISPR-Cas9 on a aussi réalisé la fusion de deux chromosomes de la plante modèle Arabidopsis thaliana, de deux façons différentes. Les deux lignées obtenues sont auto-fertiles et ne présentent aucune différence phénotypique ni transcriptionnelle avec le type sauvage. En revanche, les hybrides de ces plantes avec le type sauvage ont une fertilité réduite^[5].

Les chromosomes impliqués dans les translocations robertsoniennes sont les chromosomes acrocentriques 13, 14, 15, 21 et 22. Il résulte de cette translocation un chromosome avec un seul centromère et les deux bras longs des chromosomes acrocentriques, et un chromosome avec les deux bras courts des chromosomes acrocentriques, celui-ci étant généralement perdu lors des divisions cellulaires ultérieures. Le caryotype d'un porteur de translocation robertsonienne est par exemple noté 45,XY,rob(14;21) s'il s'agit d'un homme chez qui il y a eu une translocation entre les chromosomes 14 et 21.

Les porteurs d'une translocation robertsonienne sont fréquents dans la population générale : leur fréquence est estimée à 1 sur 1 000 naissances^[6], voire 1 sur 800^[7],[8],[9], sa forme la plus fréquente étant une fusion du chromosome 14 avec le 13 ou le 21^[10]. La translocation peut être héritée ou de novo^[11], généralement lors de la méiose maternelle (à l'origine de l'ovule)^[12],[13]. Le mécanisme à l'origine des translocations les plus fréquentes implique un point de cassure commun dans SST1, un ADN macrosatellite (en) situé sur les chromosomes 13, 14 et 21 ; SST1 est inclus dans un domaine d'homologie partagé plus long, qui est inversé sur le chromosome 14, permettant une recombinaison méiotique fusionnant les bras longs de deux chromosomes (14 et 13, ou 14 et 21)^[14].

Les porteurs de gènes robertsoniens sont généralement asymptomatiques, mais ces gènes contribuent à des trisomies (21 et 13)^[15] et sont associés à des taux accrus de certains cancers^[16] et de disomie uniparentale^[17]. Même chez des sujets phénotypiquement normaux et sains, des problèmes surviennent lors de la gamétogenèse, durant laquelle le lot de chromosomes diploïdes sont divisés en deux pour produire les gamètes haploïdes. La méiose est perturbée et aboutit à la formation de gamètes dont le nombre de chromosomes est déséquilibré (par exemple, si la translocation a eu lieu entre un chromosome 14 et 21, les gamètes anormaux produits présenteront l'unique chromosome 14 ou l'unique chromosome 21, ou l'un de ces chromosomes en plus du chromosome der(14,21) qui est le produit de la translocation). Ainsi, les porteurs ont un risque majoré d'engendrer des descendants porteurs de trisomie ou de monosomie. Ces anomalies de nombre de chromosomes ou aneuploïdies sont donc héréditaires et indépendantes de l'âge. Les porteurs doivent être informés que leurs descendants peuvent hériter d'une anomalie chromosomique déséquilibrée et un diagnostic prénatal et/ou un diagnostic préimplantatoire est généralement proposé.