TP 6 Utilisation des enzymes de restriction bactériennes d…

TP 6 partie B
TP 6 Utilisation des enzymes de restriction bactériennes dans le dépistage de maladies génétiques
Objectifs méthodologiques
Utiliser un logiciel de traitements de données
Traduire des informations par un schéma
Adopter une démarche explicative
Objectifs cognitifs
L’utilisation des enzymes de restriction permet la mise en évidence du
polyallélisme
Une enzyme de restriction est une protéine qui peut couper un fragment d'ADN au niveau d'une séquence de nucléotides caractéristique
appelée site de restriction. Chaque enzyme de restriction reconnaît ainsi un site spécifique. Plusieurs centaines d'enzymes de restriction sont
actuellement connues, on en retrouve naturellement dans un grand nombre d'espèces de bactéries.
Comment utiliser les enzymes de restriction pour l’identification d’allèles ?
1.
I.
Sachant que chaque enzyme de restriction est spécifique d’une séquence particulière de l’ADN (site de restriction), justifier
l’utilisation des enzymes de restriction pour dépister un allèle muté.
Activité 1 : Dépistage de l’hémochromatose
L'hémochromatose est une maladie héréditaire fréquente en Europe du Nord. Dans 96% des cas, elle est liée à une mutation du gène
HFE, localisé sur le chromosome 6. Cette maladie se caractérise par une accumulation de fer dans certains organes. Lorsque la maladie
est dépistée suffisamment tôt, on peut limiter la surcharge en fer et donner aux patients une espérance de vie identique au reste de la
population.
2.
Ouvrir le fichier « geneh.edi » avec ANAGENE puis utiliser les fonctionnalités du logiciel pour comparer entre eux les allèles du
gène HFE (h1 : allèle normal et h2 : allèle muté). Préciser la nature et noter l’emplacement de la mutation.
3.
Traiter les deux allèles de façon à simuler l'action des enzymes de restriction agissant sur des sites à 4 bases. Obtenir à l'écran une
représentation graphique et le tableau du nombre de sites de restriction pour ces enzymes (choisir un affichage mosaïque).
4. Déterminer l'enzyme qui peut être utilisée pour le dépistage génétique de l'hémochromatose et justifier ce choix.
Dans la fenêtre « Carte de restriction », identifier et localiser, pour les deux allèles, les sites d'action de l'enzyme choisie, en utilisant les
fonctionnalités du logiciel.
5.
II.
Réaliser un schéma comparatif des cartes de restriction des deux allèles. Ce schéma comportera le détail des portions de séquences
de bases utiles à l'identification de l'enzyme.
Activité 2 : Dépistage de la déficience en glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD)
La glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD) est une enzyme impliquée dans le métabolisme de toutes les cellules humaines. Le gène
G6PD est porté par le chromosome X. Il existe sous diverses formes alléliques codant pour des enzymes très actives (G6PDB et G6PDA) et
d’autres quasiment inactives (G6PDA-2 ; G6PDM).
6.
Comparer avec anagène les allèles du gène G6PD en référence à l’allèle B (le plus abondant dans la population). Noter la nature et
l’emplacement de la mutation pour chaque allèle muté.
7.
Traiter uniquement les quatre allèles du gène de façon à simuler l’action de toutes les enzymes de restriction agissant sur des sites à
cinq bases. Obtenir à l’écran une représentation graphique et le tableau du nombre de sites de restriction pour ces enzymes (choisir
un affichage mosaïque).
8.
Déterminer l’association des différentes enzymes nécessaires à l’identification des différents allèles du gène de la G6PD.
9.
Obtenir à l’écran la représentation graphique et le tableau du nombre de sites de restriction pour les enzymes choisies sur les allèles
du gène ainsi que l’allèle de l’individu à tester.
10. Identifier et localiser, dans la fenêtre « Carte de restriction », les sites d’action de l’enzyme choisie permettant de reconnaître l’allèle
de l’individu à tester.
11. Réaliser un schéma comparatif de la carte de restriction de l’allèle à tester.
12. Rédiger une conclusion