Devoir sur le syndrome de l`X fragile

Devoir sur le syndrome de l’X fragile - CORRECTION
Thème : Biotechnologie et génétique humaine
Introduction
Le syndrome du chromosome X fragile est une maladie génétique, héréditaire. On
étudie une famille dans laquelle cette maladie apparaît. On cherche à déterminer
l’origine du phénotype malade d’un enfant de cette famille, puis on établira un
diagnostique pour un enfant à naître.
Document 1
Le document 1 indique l’origine génétique de la maladie.
La maladie est due à une mutation d’un gène, le FMR1, présent sur le chromosome X.
Il s’agit d’une mutation par répétition d’un motif (CGG). La maladie se manifeste
lorsque le nombre de répétition est supérieur à 200 dans l’allèle du gène FMR1. Ce
nombre de répétition peut augmenter d’une génération à l’autre au cours de la
gamétogenèse (fabrication des spermatozoïdes et ovules).
Document 2
Le document 2 présente l’arbre généalogique de la famille touchée par cette maladie.
On observe un enfant malade (IV1) alors que ses parents de présentent pas la
maladie. Cet enfant est un garçon, il a donc hérité du chromosome X de sa mère.
L’allèle muté est-il présent chez la mère ou est-il apparu au cours de la
gamétogenèse ?
Document 3
Le document 3 présente la méthode de diagnostique.
L’ADN des personnes est récolté et traité par des enzymes de restriction. L’enzyme
Eco RI permet d’isoler un fragment d’ADN qui contient le gène FMRI. L’enzyme EagI
permet de couper ce fragment en 2 dans le cas où le nombre de répétition du motif
reste inférieur à 200. On obtient alors un fragment de 2,7kb (aucune répétition) à 3,3
kb (200 répétitions de CGG = 600 nucléotides en plus).
Les fragments sont séparés par électrophorèse, en fonction de leur taille. Une sonde
radioactive permet d’identifier les fragments qui contiennent le motif répété.
Analysons le résultat.
L’enfant malade IV1 (un seul chromosome X) : on obtient un fragment de 5,8 kb (5800
nucléotides). Ce fragment est long car l’enzyme EagI n’a pas agit. Cela indique que le
nombre de répétition du motif est supérieur à 200, ce qui entraîne la maladie
(n=700/3 = environ 233 répétitions).
Son père III1 (un seul chromosome X) : On obtient un fragment de 2,8 kb. L’enzyme
EagI a donc agi. Ce fragment présente 100 nucléotides supplémentaires par rapport à
un fragment sans répétition (2,7kb). Cela montre qu’il y a 100/3 = environ 33
répétions du motif CGG.
Sa mère III2 (deux X) : On obtient 2 fragments de 2,8 kb (soit 33 répétitions) et 3,2 kb.
Ce dernier fragment porte 3200 – 2700 = 500 nucléotides en plus, correspondant à
500/3 = 166 motifs CGG. Cet allèle n’est pas responsable de la maladie (n<200), mais il
peut se modifier au cours de la gamétogenèse chez la mère.
Le fœtus IV2 : On obtient un (ou deux si c’est une fille) fragments de 2,8 kb. Ce
fragment est court : il n’entraînera pas de maladie.
Synthèse
L’enfant IV1 est malade car sa mère porte, sur un des ses chromosomes X, un allèle
comportant un nombre important de répétitions (160). Ce nombre n’est pas suffisant
pour entraîner la maladie, mais il est responsable d’une certaine instabilité. Ainsi au
cours de la gamétogenèse, le nombre de répétitions a augmenté, et l’enfant est
porteur d’un allèle dans lequel n>200.
En revanche, le fœtus n’a pas hérité de ce chromosome de sa mère. Il n’est pas
porteur de la maladie.