La mucoviscidose : une maladie génétique
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bac ES septembre 2007 métropole - thème obligatoire : du génotype au phénotype, applications biotechnologiques La mucoviscidose : une maladie génétique L'idée que des sportifs génétiquement modifiés puissent participer aux Jeux Olympiques de 2008 est assurément dérangeante, mais irréaliste. Depuis plusieurs années, l'AMA (Agence Mondiale Antidopage) considère le dopage génétique comme une menace et finance des projets pour pouvoir le détecter. document 1 La mucoviscidose est la maladie génétique grave la plus fréquente dans les populations européennes et nordaméricaines. Elle atteint environ un nouveau-né sur 3 000. La maladie est due à la mutation du gène CFTR qui code une protéine canal également appelée CFTR. Toute anomalie de cette protéine perturbe les échanges cellulaires d'eau ce qui se traduit, au niveau pulmonaire, par la production d'un mucus trop visqueux pour être éliminé par l'organisme. De graves problèmes respiratoires en découlent pour l'individu malade. Malgré la découverte en 1989 du gène CFTR et les progrès effectués en matière de traitements médicaux, la mucoviscidose reste une maladie incurable. Récemment des efforts importants ont été déployés pour caractériser les très nombreuses mutations responsables de cette maladie. document 2 : Comparaison d'un même fragment des 2 allèles du gène CFTR Séquence normale du gène — GTT CTT GGA GAA GGT — Séquence mutée du gène — GTT CTT TGA GAA GGT — Tableau du code génétique 1ère position T C A G T PHE PHE LEU LEU LEU LEU LEU LEU ILE ILE ILE MET VAL VAL VAL VAL 2ème position C A SER TYR SER TYR SER STOP SER STOP PRO HIS PRO HIS PRO GLN PRO GLN THR ASN THR ASN THR LYS THR LYS ALA ASP ALA ASP ALA GLU ALA GLU G CYS CYS STOP TRP ARG ARG ARG ARG SER SER ARG ARG GLY GLY GLY GLY 3ème position T C A G T C A G T C A G T C A G ● première question (7 points) - saisir des données et utiliser ses connaissances Identifiez la mutation et précisez ses conséquences sur la protéine codée. ● deuxième question (9 points) - saisir des données et les mettre en relation Décrivez le phénotype d'un individu malade aux différentes échelles moléculaire, cellulaire et macroscopique. ● troisième question (4 points) - mobiliser ses connaissances et les restituer Citez les applications médicales qui résultent de la connaissance d'allèles défectueux d'un gène. Corrigé 1. La mutation concerne le premier nucléotide du troisième codon de la séquence fournie : on a TGA au lieu de GGA : une guanine a été remplacée par une thymine. Cette mutation est une substitution. Le codon GGA code pour l'acide aminé noté GLY [vous n'avez pas à savoir que c'est la glycine] alors que TGA code pour un codon stop. La protéine normale aura donc un certain nombre d'acides aminés, alors que la protéine correspondant au gène muté sera plus courte et donc vraisemblablement non fonctionnelle. 2. Le phénotype moléculaire est la protéine canal CFTR. Le phénotype cellulaire concerné par cette maladie est les échanges d'eau. Le phénotype macroscopique est la production d'un mucus trop visqueux pour être éliminé hors des poumons. Les graves problèmes respiratoires font également partie de ce phénotype macroscopique. 3. Une application médicale déjà au point est la réalisation d'un diagnostic par identification de la présence du gène défectueux. Des recherches actuelles visent à mettre au point des thérapies par transgenèse. La transgenèse est l'opération qui permet d'introduire une information génétique étrangère de manière stable dans le génome d'un organisme pluricellulaire. On pourrait guérir la mucoviscidose si on savait greffer le gène CFTR normal dans les cellules de l'organisme des malades.
