Génétique

## Généralités

L’albinisme est
une maladie génétique caractérisée principalement par une production
insuffisante des pigments qui colorent la peau (ou
production d’un pigment défectueux), les yeux, les poils et les cheveux. Le
terme albinisme dérive d'ailleurs du mot latin « albus » qui signifie
blanc.

Il existe
plusieurs formes d'albinisme mais toutes entraînent d'importants troubles
visuels et une diminution de la pigmentation de la peau et du système
pileux.

   La pigmentation de la peau est un processus complexe qui, pour la peau comme pour les cheveux,

débute avec la synthèse de la mélanine dans les mélanosomes(organites)au sein
des mélanocytes (cellules à l’origine de la synthèse de mélanine), suivie
par le transfert des mélanosomes aux kératinocytes environnants. Les kératinocytes vont ultérieurement transporter ce pigment de l'hypoderme vers le derme puis l'épiderme.

En cas de mutations (dans le cas de certains albinismes) rendant non fonctionnelle l'enzyme permettant un transfert correct du mélanosome vers l'épiderme , les kératinocytes dégradent le pigment.

## Génétique et Albinisme.

### 1.Synthèse de mélanine.

Il existe
certes plusieurs formes cliniques d'albinisme, cependant, toutes ont au moins
en commun un symptôme: une peau extrêmement claire. Ce phénomène s'explique par
une hypopigmentation de la peau.

(Il existe énormément d'albinismes car il existe énormément de mutations impliquant énormément de changements différents dans le fonctionnement du mélanocyte)

La bonne
pigmentation de la peau est assurée par une protéine nommée mélanine. C'est en
fait le pigment principal de l'épiderme, des cellules pilleuses et rétiniennes.

La tyrosinase
est un catalyseur pour la synthèse de la mélanine

De nombreux
gènes sont impliqués dans la pigmentation de la peau mais l'un des gènes les
plus importants est le gène Tyr codant pour synthèse de la tyrosinase. Il est
situé sur le chromosome 11.

C'est une
mutation au nucléotide n°533 du gène Tyr qui entraîne un des albinismes les plus
répandus:

L'albinisme
OCA-1A (Albinisme occulo-cutané)

Etude de
cas: L'albinisme
OCA-1A

Une mutation
par substitution d'une cytosine par une adénine au nucléotide n°533 du gène TYR
est à l'origine d'une réaction en chaîne qui entraînera l'hypopigmentation de
la peau de l'individu albinos.

En effet, la
transcription de l’ADN  en  ARNm sera affectée car la transcription
d'origine d'une cytosine en une guanine deviendra une transcription d'une
adénine en un uracile (complémentaire de l'adénine seulement au moment de la
transcription). Ainsi, lors de la traduction de l'ARNm en polypeptide, le codon
UGG d'origine qui devait se traduire en Tryptophane( Acide aminé) deviendra à
cause de cette mutation le codon UAG qui est, lui, un des trois codons stop,
c'est à dire le codon signalant l'arrêt de la traduction.

Le polypeptide sera par conséquent non complet et donc défectueux (dans ce cas

là; il est même non-fonctionnel).

De ce fait,
la tyrosinase qui aurait dû être formée par le polypeptide ne sera pas
fonctionnelle et ne jouera donc pas son rôle de catalyseur dans la synthèse de
mélanine. La mélanine n'est tout simplement pas synthétisée et donc
l'hypopigmentation chez l'individu: Totale.

### 2.Le mélanocyte

Du grec ancien Melanos(noir) et kytos(la cellule) le mélanocyte est la cellule d'où

part la synthèse de la mélanine chez un individu. C'est une cellule épithéliale
(située dans les couches superficielles de la peau) où se passe le processus de
synthèse de la mélanine: la mélanogenèse. C'est en fait son organite principal
qui est responsable de la production de mélanine: le mélanosome. Comme toutes
les cellules épithéliales, elle protège la peau des U.V.

Le
mélanocyte a une forme très atypique. Il comporte des bras autour desquels
sont disposés les kératinocytes qui seront chargés d'acheminer les mélanosomes
et donc la mélanine vers l'épiderme.

Chez un
albinos OCA-1A, une mutation dans le gène TYR empêchera le mélanosome de produire
de la mélanine et donc il ne sera d'aucune utilité de le transporter jusqu'à la
couche superficielle de la peau.

### 3.Le kératinocyte

C'est
également une cellule épithéliale ayant pour fonction de  contenir les mélanosomes matures (prêts à être
délocalisés) et de les transporter jusque dans l'épiderme. La mélanine du
mélanosome, en se plaçant autour du noyau du kératinocyte, protègera l'ADN de
la cellule des Ultaviolets. Les kératinocytes étant maintenant en première
ligne face aux rayons du soleil, la mélanine, en faisant office de bouclier pour
leur noyau formera en quelque sorte un écran de protection cutanée pour tout le
corps.

Le
kératinocyte sécrète également une protéine: la kératine. C'est cette protéine
qui donne à la peau son caractère étanche.

### 4.Le Bronzage

C'est
l'exposition aux  ultraviolets qui est à
l'origine de ce phénomène. En effet, les rayons U.V entraîneront chez les
kératinocytes la sécrétion de l'hormone Alpha-MSH. Cette hormone ira ensuite se
fixer sur les mélanocytes et stimulera leur production de mélanine. Cependant,
l'albinisme neutralise la synthèse de mélanine. Ceci explique les troubles des albinos: leur ultrasensibilité à la
lumière du soleil et leur besoin de s'en protéger.

Le bronzage
est un mécanisme de défense naturel. La peau en bronzant, devient beaucoup
moins exposée aux U.V. Il est bien connu que le degré d'opacité d'un corps est
proportionnel à sa capacité de neutralisation de la lumière et donc des
ultraviolets dans le cas de la lumière du jour.

Le bronzage
est essentiel car les effets à long terme des U.V sont dévastateurs. Le rayon
ultraviolet, dans le cas d'une trop forte et trop longue exposition va créer un
dimère de thymine dans la suite nucléotidique (liaison très forte entre deux
thymines côte à côte) et donc déformer la double hélice de l'ADN. Cette
déformation empêchera le complexe enzymatique (principalement de l'ADN
polymérase) chargé de répliquer l'ADN de le faire correctement. Et une ADN mal
répliquée implique une mauvaise transcription de celle-ci et enfin une
traduction de mauvais codons en mauvais Acides Aminés et donc une protéine défectueuse
ou non-fonctionnelle. En fin de compte, la cellule affectée par les ultraviolets
deviendra nocive pour l'organisme. Cette dernière, en se dédoublant grâce à la
mitose ce répandra et tuera petit à petit ce même organisme: c'est le cancer de
la peau.

On en
comprend d'autant plus la dangerosité du soleil pour une personne albinos
incapable de bronzer.

### 5. Consanguinité

Etude de
cas:

Les Cunas,
ou Kunas ou Gunas, sont un peuple autochtone qui habite le
Panama et la Colombie. La particularité de ce groupe ethnique est qu’il détient
un taux élevé d’albinos parmi ses membres.

Les
scientifiques savent qu’un Cuna sur 145 naît albinos, un
taux beaucoup plus élevé qu’en certaines régions d’Afrique subsaharienne, où
les albinos sont pourtant bien plus nombreux et au-dessus de la moyenne
mondiale, qui est d’environ un albinos sur 20 000 naissances. Cela serait dû au
fort taux de consanguinité présent dans ces tribus...

Comment la
consanguinité augmente t-elle le taux d’albinisme au sein
d’une population?

On
peut représenter les probabilités qu’un enfant naisse albinos par le
tableau suivant:

Sachant que
l’allèle albinos est récessif (même s’il en existe énormément) et donc ne
s’exprime pas (à échelle macroscopique) en présence de l’allèle
normal

Disons que
seulement la mère ait un allèle albinos (A) et un allèle normal(N) pour réduire
au minimum la probabilité...observons:

 mère/ Allèles père
  Albinos(A)
  Normal(N)

On observe
que les enfants auront 50% de chance de porter l’allèle albinos, sans
l’exprimer cependant(A l'échelle moléculaire et donc cellulaire)...

Observons
maintenant une génération plus tard, le cas d’une tribu de Cunas dont
le taux de consanguinité est élevé.

Soient deux
enfant se reproduisant ensemble dont chacun (comme il est envisageable en vue
de la probabilité de 50%) porte un allèle Albinos sans
l’exprimer...observons:

 mère/ Allèle père
  Normal(N)
  Albinos(A)

On observe
que l’enfant aura 25% de chance d’être albinos, 50% de chance de le porter sans
l’exprimer et 25% de chance de ne pas porter l'allèle.

Observons
maintenant une troisième et dernière génération où encore une fois, deux
enfants se reproduisent  et où le père, comme il est encore une fois
possible en vue des résultats est albinos et la mère porte l’allèle sans
l’exprimer.

 mère/ Allèle père
  Albinos(A)
  Normal(N)

On observe à
présent que l’enfant a 50% de chance d’être Albinos et 50% de chance de porter
l’allèle sans l’exprimer...

On peut en
déduire que la consanguinité augmente la probabilité que l’enfant porte ou
exprime l’allèle albinos dans une population... les cunas étant très
enclin à la consanguinité...les albinos sont très présents dans cette
population...

Quand il est
dit qu’un gène ne s’exprime pas, c’est un raccourci. En réalité le gène
s’exprime mais pas en assez grande quantité au niveau moléculaire et cellulaire
pour se constater au niveau macroscopique.

Sources:

 -Wikipedia.org

-Albinisme.com

-genespoir.com

-Futura-santé.fr

-Aquaportail.com

-Tempobioscience.com
(anglais)