Du génotype au phénotype

1ère ES, SVT, 2006-2007
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Du génotype au phénotype - compléments
III. Applications biotechnologiques
Les modalités précises des tests génétiques ne sont pas au programme de Première ES.
1.
médecine prédictive, diagnostic prénatal : principes généraux
Si on sait quel génotype est responsable de quel phénotype, il est possible de le rechercher chez des individus nés
ou à naître. On utilise pour cela différentes techniques, visant à déterminer quel allèle d’un gène donné est
présent chez l’individu :
-
Recherche des allèles présents dans le génome d’un individu = recherche du génotype
Ø
Détermination du phénotype…
Futur, de l’individu à naître (diagnostic prénatal)
Actuel d’un individu vivant, avec certitude (cas d’un individu pour lequel il y doute sur la maladie
précise – diagnostic génétique)
A venir, d’un individu vivant (cas d’une maladie se déclarant à un certain age*)
D’une manière générale, les tests génétiques sont réalisés dans le cas de situations à risque :
- si d’autres membres de la famille sont atteints d’une maladie génétique connue ;
- si on sait déjà qu’un des deux parents est porteur d’un allèle causant une maladie connue (on est alors
dans le cas d’un diagnostic prénatal)
- si certains symptômes font penser à une maladie génétique connue.
Cas des prédisposions génétiques :
Certains cancers sont familiaux : de nombreuses personnes d’une même famille sont touchées, ce qui indique
une prédisposition génétique. Le gène BRCA-1 possède ainsi un allèle prédisposant au cancer du sein : il est
possible de rechercher la présence de cet allèle chez des femmes, afin d’améliorer la prévention de ce cancer
(c'est-à-dire de leur proposer plus de dépistage préventif).
Note : ce cas particulier est au cœur d’une bataille juridique, un laboratoire américain ayant breveté le gène, et
réclamant de ce fait l’exclusivité des tests de dépistage…
2.
Réalisation des tests
Ces tests peuvent se réaliser à partir de tout prélèvement de cellules. Pour un diagnostic prénatal, la difficulté est
de récupérer des cellules de l’embryon : on réalise pour cela une amniocentèse, ou une choriocentèse.
Chez un adulte ou un enfant né, la solution la plus simple est en général de prélever un peu de sang, mais
n’importe quel tissu peut être utilisé.
L’amniocentèse
Il s’agit d’un prélèvement de liquide amniotique, vers 14 – 16
semaines de grossesse (16ème – 18ème semaine après les dernières
règles). Celui-ci contient des cellules du fœtus, que l’on peut mettre
en culture, puis analyser, afin de rechercher des anomalies
génétiques. Elle est remboursée pour une femme de plus de 38 ans,
à cause du risque accru de trisomie 21 (mongolisme), mais ces
cellules sont aussi utilisées pour déterminer le génotype de
l’embryon, dans le cas d’une situation à risque.
La choriocentèse
(document 2 page 135)
Il s’agit du prélèvement de villosités du placenta. Cette méthode est
utilisée si on un besoin urgent de nombreuses cellules du fœtus
pour les analyser. Elle est peu utilisée, car présentant un risque
d’avortement de 2%. Toutefois, elle peut être réalisée plus tôt
qu’une amniocentèse, dès 10 semaines de grossesse.
une amniocentèse
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Si, en diagnostic prénatal, une maladie génétique est détectée, ou une malformation…
On propose alors, jusqu’à 6 mois de grossesse, une IVG thérapeutique. Au-delà de 6 mois, un accouchement est
obligatoire.
Un cas très particulier : Sur l’île de Chypre, il y a de nombreux cas d’une maladie génétique, la thalassémie. Un diagnostique prénatal y est
obligatoire, et l’avortement thérapeutique est aussi obligatoire en cas de thalassémie… Pour des raisons budgétaires : cela coûte moins cher
d’effectuer ces diagnostiques que de soigner les malades.
Cas de la phénylcétonurie, en France :
On connaît les principaux allèles responsables de cette maladie génétique, qui peut, par ailleurs, être traitée
facilement chez les enfants atteints. En France, on réalise donc une prise de sang sur tous les nouveaux-nés, afin
de réaliser un test, en laboratoire ; si ce test se révèle positif (il ne s’agit pas d’un test génétique !), on confirme
alors le diagnostic par un test génétique, recherchant la présence des allèles connus pour causer la maladie.
3.
cas particulier du diagnostic pré-implantatoire (DPI)
Avec le développement des techniques de fécondation in vitro (FIVETE), de nouvelles méthodes de diagnostics
sont possibles.
Dans le cas d’une famille à risque, il est possible de réaliser un DPI :
1- on procède à une fécondation in vitro ;
2- on laisse les embryons obtenus se développer jusqu’à former un ensemble de plusieurs cellules ;
3- on prélève un ou quelques cellules sur ces embryons ;
4- on réalise un test génétique sur ces cellules pour vérifier la présence ou l’absence de l’anomalie
présente dans la famille ;
5- finalement, on n’implante dans l’utérus de la mère que des embryons chez qui on n’a pas détecté
l’anomalie recherchée.
Sur le papier, cette technique semble parfaite, car permettant de ne pas entamer de grossesse avec un embryon
« défectueux ». Mais elle pose de nombreux problèmes :
- techniques : c’est une technique lourde et coûteuse ;
- de fiabilité : on ne recherche qu’une anomalie ; elle ne garantie donc pas qu’une autre anomalie soit
en fait présente ;
- d’éthique : cette technique suppose la création de nombreux embryons inutiles, dont il faudra un
jour faire quelque chose…
autres tests (à la limite du programme…)
Les caryotypes :
Le test génétique le plus « simple » et le plus ancien est la réalisation d’un caryotype. Il s’agit d’observer les
chromosomes présents dans une cellule.
Ce test permet de détecter les anomalies chromosomiques, souvent très graves : Par exemple la trisomie 21
(présence de trois chromosomes 21 au lieu de deux), qui est viable ; d’autres trisomies (souvent mortelles avant
ou à la naissance) ; l’absence de certains chromosomes, etc.
Réaliser un caryotype est donc bien un test « génétique », même si dans ce cas là on ne réalise pas de réel
génotype : les allèles précis de l’individu restent inconnus.
Les empreintes génétiques :
Il existe des portions d’ADN extrêmement variables. En combinant plusieurs de ces portions, il est possible
d’établir une « empreinte génétique », supposée unique pour chaque individu.
Ces empreintes permettent de retrouver des auteurs de délits, mais aussi de rechercher les parents d’un individu.
* un exemple intéressant : la chorée de Huntington
La chorée est une maladie neurodégénérative, qui conduit à une démence, puis à la mort en quelques années. Elle se déclare
en général vers 40-50 ans.
Sa cause génétique est parfaitement connue, et les allèles responsables facilement décelables techniquement. Les propositions
faites aux familles sont en général refusées…
Les allèles concernés sont dominants, donc tout individu atteint est susceptible d’avoir des enfants atteints, quel(le) que soit
son mari (sa femme). Un point particulier est le fait que, dans une famille, les individus sont atteins de plus en plus jeunes au
cours des générations…