1eSPE-du génotype au phénotype

DU GENOTYPE AU PHENOTYPE

Symptomes

observation de frottis sanguins

ACTIVITE 1 : On cherche à caractériser la relation qui existe entre les allèles d’un gène (séquences ADN) et le phénotype à partir de l'exemple d'une maladie génétique: la drépanocytose

Belin 2019

Belin 2019

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Vidéo : la mucoviscidose, lutter de tout son souffle (essentiellement les 2 premières minutes)

Implication de la protéine CFTR:La protéine CFTR est insérée dans la membrane plasmique apicale des cellules de la paroi bronchique. Elle forme à ce niveau un canal qui permet l'expulsion des ions chlorures (Cl-) depuis le cytoplasme vers le milieu extracellulaire.

1. EXEMPLE DE LA MUCOVISCIDOSE

La mucoviscidose est une maladie qui affecte principalement les poumons. Elle se traduit par une obstruction des bronches et des infections bactériennes qui détruisent progressivement le tissu des poumons (voir la coupe des bronches d'un individu sain et d'un individu atteint de mucoviscidose)

La drépanocytose: qu'est ce que c'est?

La drépanocytose est une maladie génétique qui touche des millions de personnes dans le monde en Afrique notamment. Les personnes malades présentent une anémie* modérée mais permanente qui se traduit par une grande fatigue et des essoufflements. Dans certaines circonstances (effort, séjour en altitude), des crises peuvent survenir, se traduisant par une anémie aigue et des douleurs au niveau des articulations. Des accidents vasculaires ainsi que des infections limitent l’espérance de vie. Mais grâce à un suivi médical, celle-ci dépasse actuellement l’âge de 50 ans.*diminution de la teneur du sang en hémoglobine liée généralement à une chute du taux d’hématies.

Observation des hématies et leur rôle

Une protéinequ'est ce que c'est?

Comprendre le lien entre les allèles et les protéines (globines beta S et A) en utilisant Geniegen2

Visualiser un modèle moléculaire des protéines HbS et HbA

L'hémoglobine est une protéine

structure tertiaire

structure quaternaire

Leurs rôles

structure secondaire

Leur structure

= séquence

Les protéines

(20 acides aminés différents)

liaison peptidique

accueil

Nathan 2011

Nathan 2011

3- Exemples de paramètres modifiant l'expression des gènes

Une partie des gènes est exprimée en permanence par les cellules . Les autres gènes ne sont exprimés qu'à la suite de la perception d'un ou plusieurs signaux. Ces signaux sont internes ou externes à l'organisme et peuvent être de natures variées.

Des facteurs internes modifient l'expression des gènes

Identifier les facteurs qui peuvent faire varier l'expression des gènes dans une cellule. Montrer que cela implique l'existence de protéines dites de "régulation" qui contrôlent la transcription des gènes.

Des facteurs externes modifient l'expression des gènes

accueil

Belin 2019

Le gène CFTR a été isolé en 1989 par l'équipe de LP TSUI à Toronto. Il est situé sur le bras long du chromosome 7 et s'étend sur environ 230000 paires de nucléotides. Le gène, constitué de 27 exons, code pour la protéine CFTR composée de 1480 acides aminés. On a recensé environ 1300 mutations réparties dans les 27 exons qui constituent le gène, mais l'une d'entre elles, Delta F508 représente 80% des allèles portés par les malades.

Je manipule : Utilisez le logiciel Anagène pour comparer les séquences du gène CFTR chez un individu sain et un individu atteint de mucoviscidose ainsi que la séquence peptidique de CTFR.

Comprendre le lien génotype /phénotype

Ci contre modélisation moléculaire d'un fragment de protéine CFTR chez un individu sain et chez un individu atteint de mucoviscidose (a.a : acide aminé)

Formule d'un acide aminé. Il existe 20 acides aminés qui diffèrent par leur radical R.

1. Rechercher et charger les séquences suivantes:

2. Comparer les séquences (Actions - Aligner les séquences) de la chaine béta de l'hémoglobine d'un individu sain et d'un individu drépanocytaire deux à deux

• séquences des protéines
• allèle HbA/allèle HbS du gène

Les protéines sont des macromolécules indispensables et peuvent être:

• des enzymes, indispensables à la réalisation de toutes les réactions du métabolisme cellulaire.
• des protéines de structure: kératine du poil des mammifères, myosine des cellules musculaires.
• des protéines de transport: hémoglobine
• des hormones (transport d'un message).

Observation des hématies et leur rôle

• Ouvrir 2 pages Libmol : dans chaque page , dans fichiers, charger chaque protéine:
• (association de 2 hémoglobines= fibre)

• Représenter les protéines en squelette et colorer par chaînes
• Colorer les chaines alpha en vert et les chaine béta en rouge (depuis séquences)
• Sélectionner les acides aminés différents (entre individu sain et malade) et les mettre en évidence
• Afficher les interactions (contacts hydrophobes)

Les hématies (ou globules rouges) ont pour rôle de transporter le dioxygène du sang.Cette fonction est réalisée par une protéine, l'hémoglobine , formée par l'association de quatre molécules de globines.Chaque hématie contient environ 280 millions de molécules d'hémoglobine.

Modéliser une séquence protéique (structure primaire)