Exercice 8 points (Mettre en relation des connaissances et des informations pour résoudre un problème) Dans la très grande majorité des cas, le cancer du col de l’utérus est dû à une famille de virus qui se transmettent par voie sexuelle: les papillomavirus humains ou HPV. Ce virus injecte son information génétique dans une cellule hôte utérine. L’infection par ce virus est fréquente puisqu’elle touche 9 personnes sur 10 et, le plus souvent, sans conséquence puisqu’elle disparaît spontanément. Mais si l’infection persiste, un cancer du col de l’utérus peut se développer, en moyenne en 10 à 15 ans. Question: A l'aide de vos connaissances et des documents, montrer comment le développement du cancer du col de l’utérus est favorisé par l’infection par le papillomavirus. Méthode Poser le problème : que cherche-t-on ? Anlayser chaque document (observation + déduction et /ou mise en relation avec les données précédentes) Penser à ajouter, quand cela est nécessaire, des connaissances utiles au raisonnement Rédiger un bilan récapitulant la chronologie organisée des causes-conséquences pour répondre au problème posé. Document 1: Mode d'action de la protéine E5 sur l’expression de l’information génétique de la cellule infectée. Le papillomavirus intègre son ADN dans le noyau de la cellule hôte et utilise les mécanismes de transcription et de traduction de la cellule infectée pour la synthèse de ses propres protéines virales. 1) Expression du gène viral E5 et production de la protéine virale E5. 2) Fixation de E5 sur le récepteur à E5 inactif, naturellement présent dans la cellule hôte. 3) Activation du récepteur à E5. 4) Migration du récepteur actif dans le noyau. 5) Fixation du récepteur actif sur l’ADN de la cellule hôte, au niveau du signal de début de transcription du gène c-fos2. 6) Production de la protéine humaine c-fos2. Aide : Attention bien repérer les protéines virales et humaines!! Document 2: Intensité de la transcription du gène viral E6 en fonction de la concentration en protéine c-fos2 humaine. Quantité d'ARNm du gène E6 (unités arbitraires) 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 (concentration naturelle en c-fos2 cellulaire) 5,6 16,8 Concentration en c-fos2 (unités arbitraires) Document 3: Mode d'action de la protéine virale E6 dans une cellule utérine infectée. Protéine p53 Protéine E6 Fixation de la protéine E6 sur la protéine p53 Protéine E6 Protéine p53 Destruction de la protéine p53. Protéine p53 Document 4: Rôle de la protéine p53 La protéine p53 joue un rôle important dans le cancer. Découverte en 1979, elle se lie à l'ADN et active l'expression de nombreux gènes qui doivent réparer les dommages cellulaires. Ainsi, quand la cellule est endommagée, selon la gravité de la situation, l'activation de la protéine p53 peut avoir comme objectif : - soit de stopper le cycle cellulaire et stimuler l’expression de gènes favorisant la réparation de l’ADN, - soit, si les anomalies sont trop nombreuses et ne peuvent être réparées, p53 peut provoquer le suicide de la cellule (mort cellulaire programmée, ou apoptose), afin d'éviter que celle-ci ne se transforme en cellule tumorale. Problème : comment l’infection par le papillomavirus favorise développement du cancer du col de l’utérus ? Eléments tirés des documents + Déductions + Mises en relation Doc 1 * intégration du génome du virus dans la cellule utérine, Production d’une protéine E5 virale, Récepteur humain à E5 passe d'actif à inactif, récepteur à E5 actif déclenche la synthèse de cfos2 humaine. * Donc infection par le HPV stimule la synthèse cellulaire de c-fos2 Doc 2 * Quand la concentration en c-fos2 augmente, la quantité d’ARNm du gène viral E6 augmente * valeurs * Donc c-fos2 stimule synthèse de protéine virale E6 Doc 3 * protéine virale E6 se fixe sur protéine p53 humaine et la détruit Doc 4 * rôle de p53 : stimuler les gènes de réparation ou enclencher l’apoptose * Donc P53 étant détruite , pas de réparation de l’ADN et / ou pas de destruction des cellules trop anormales Eléments tirés des connaissances : * Nombreuses erreurs au cours de la réplication (spontanées), ou favorisées par des agents mutagènes * Si pas de réparation de l’ADN : mutation * Cellules anormales, aux mutations multiples peuvent devenir cancéreuses * Donc des mutations peuvent s’accumuler dans le génome de la cellule infectée * Donc risque que la cellule devienne tumorale et qu’un cancer se déclenche Compréhension globale (bilan) : Infection par le HPV => stimule la synthèse cellulaire de c-fos2 => stimule la synthèse de E6 virale => destruction de p53 => pas de réparation de l’ADN et pas de destruction des cellules anormales => des mutation s’accumulent => cancérisation plus fréquente Éléments de la démarche : • La problématique est en début d'exercice. • Un enchaînement cohérent des analyses : d'abord exploitation des docs puis déduction • Une mise en relation entre les documents, et avec les connaissances (les relations de cause-conséquence sont comprises et mises en évidence) • Les idées sont organisées, la démarche apparaît de façon logique et structurée • Un bilan qui résume la réponse à la problématique Eléments scientifiques issus des docs + des déductions + des connaissances Eléments de la démarche Note finale Entre 13 et 11 Entre 10 et 8 Entre 7 et 5 Entre 4 et rien 4 -3 2- 0 4- 3 2 - 0 4- 3 2 - 0 4 -3 8 7 6 5 4 3 2 2 - 0 1 0
