TP
Une anémie héréditaire, la thalassémie
La thalassémie est une maladie héréditaire grave, dans laquelle la molécule d’hémoglobine est impliquée. On rappelle que la molécule d’hémoglobine a pour fonction de transporter le dioxygène
dans le sang, pour approvisionner les cellules.
On souhaite connaître les causes précises de cette maladie, au niveau moléculaire.
Matériel :
-
logiciels RASTOP et ANAGENE
2 fiches d’aide à l’utilisation de RASTOP et ANAGENE
Fichiers Rastop pour visualiser la molécule en 3D dans ……….
Séquences alléliques du gène codant pour les chaînes de l’hémoglobine dans …………………………………
Activités et déroulement des activités
1- caractéristiques de la molécule d’hémoglobine normale
Ouvrir Rastop puis ouvrir le fichier de la molécule d’hémoglobine (fichier – ouvrir- aa-hb : HBA)
Afficher en ruban et squelette carboné.
En utilisant judicieusement le logiciel, colorez avec des couleurs différentes les chaînes qui constituent cette protéine de façon à trouver leur nombre.
Appeler le correcteur pour vérification
En utilisant « molécule –séquence », ou avec une autre méthode de votre choix, trouvez le nom de ces chaînes dans Rastop ainsi que leur longueur.
Rechercher si ces chaînes sont différentes ou identiques entre elles.
Rédiger la réponse :
Compléter la légende du document 1 de la fiche réponse (nom des chaînes, longueur). Mettre un titre au document.
2- recherche de la chaîne polypeptidique de l’hémoglobine responsable de la thalassémie
Réduire Rastop et ouvrir Anagène2
Fichier –thèmes d’étude- relation génotype phénotype- phénotypes thalassémiques – séquences nucléiques
les allèles du gène de l’hémoglobine concerné s’affichent (allèle de référence HbA et allèles mutés Tha)
Trouver la longueur de l’allèle de référence, la longueur du polypeptide correspondant (sans forcément le faire apparaître à l’écran) et déduire quelles sont les
chaînes de l’hémoglobine qui pourraient être à l’origine de cette maladie (utilisez la nomenclature de Rastop).
Appeler le correcteur pour vérification.
Fiche réponse : donner le nom de la (ou des) chaîne peptidique et la longueur de l’allèle correspondant.
3- Les allèles des thalassémies
Plusieurs allèles mutés conduisent à une thalassémie. On étudiera l’allèle Tha4.
Supprimer de l’écran les allèles autres que HbA et Tha4
Rechercher la longueur de l’allèle Tha4 ; rechercher la mutation à l’origine de l’allèle Tha4, par une utilisation judicieuse d’Anagène
Appeler le correcteur pour vérification.
Fiche réponse : donner la longueur de l’allèle Tha4 et décrire avec précision la mutation.
4- Les polypeptides issus de ces allèles
Faites apparaître sur l’écran les ARN et les séquences peptidiques correspondant à ces deux allèles (HbA et Tha4) de façon à comparer la longueur du
polypeptide obtenu à partir de l’allèle muté à la longueur du polypeptide de référence.
Appeler le correcteur pour vérification
Fiche réponse : donnez la longueur du polypeptide correspondant à Tha4, et justifiez la avec précision à partir de l’ ARN correspondant.
Précisez les numéros des acides aminés manquants dans le polypeptide codé par l’allèle Tha4.
5- Caractéristique de la molécule d’hémoglobine d’un thalassémique
Reprendre le fichier de RASTOP montrant la molécule d’hémoglobine.
Colorer sélectivement en noir (pour les « effacer »)les parties des chaînes qui sont absentes dans les polypeptides des thalassémiques Tha4, et trouvées
dans la question précédente – de façon à ce qu’il ne reste plus de bien visibles que les chaînes des thalassémiques. (icône AbC et voir fiche rastop ; traitez
chaque chaîne séparément). On ne se préoccupera pas de la méthionine initiale.
Appeler le correcteur pour vérification
Fiche réponse : titrez et légendez le modèle moléculaire du document 2 et expliquez alors la maladie du thalassémique possédant deux allèles Tha4 à partir
des caractéristiques de sa molécule d’hémoglobine.
6-
Laissez les ordinateurs en état pour l’utilisateur suivant
Capacités testées et critères d’évaluation
barème
Utilisation correcte de Rastop :
Affichage en squelette carboné
coloration correcte des chaînes
2
recherche correcte
1
Noms des chaînes formant l’Hb exact.
Longueur des polypeptides exacte.
1
Affichage correct des séquences
1.5
Utilisation correcte du logiciel Anagène
Réponse juste
1
Utilisation raisonnée du logiciel Anagène :
suppression correcte des allèles
recherche de la mutation correcte
3
Description précise et juste
Utilisation raisonnée du logiciel Anagène
Réponse exacte (longueur)
Explication précisément argumentée
Numéros des aa manquants correct
Utilisation correcte de Rastop : coloration des
chaînes correcte
Titre et légendes corrects
Explication juste et précise, démarche
explicative rigoureuse.
Logiciels fermés
1.5
2
2.5
2
2
0.5
Nom des élèves
Fiche d’évaluation
TP thalassémies
En gras à corriger pendant l’épreuve TP
Normal correction sur fiche élève
1/ Caractéristiques de la molécule de Hb normale :
Ouverture du fichier demandé
Affichage en squelette carboné
Coloration des chaînes
Recherche de la longeur
Nombre et nom des chaînes formant l’hémoglobine exact (4)
Longueur en aa des chaînes exactes (141= A et C et 146 = B et D).
2/ recherche du polypeptide responsable de la thalassémie
Ouverture du fichier demandé
Utilisation des bonnes échelles pour la longueur de la molécule
Les chaînes B et D sont concernées longueur 146 (ou 147 avec met) aa
3/ Les allèles des thalassémies
Suppression des allèles correcte
Comparaison des allèles réalisée : utilisation de l’icône comparaison et affichage de la fenêtre
comparaison des séquences
Longueur des allèles correcte
Description des mutations :
Tha4 : délétion de A au 7° triplet (20° nucléotide)
4/ Les polypeptides issus de l’expression de ces allèles
ARN et polypeptides affichés
Utilisation de la bonne échelle pour la longueur du polypeptide
Tha4 18 aa.
Codon stop UGA en 19
Manquent les aa 19 à 146 (ou 147)
5/ caractéristique de l’hémoglobine d’un thalassémique
Sélection des aa 19 -146 exacte (on tolère l’incertitude sur la met)
Coloration des fragments de chaînes en noir
Barème
0.5
1
0.5
1
0.5
0.5
0.5
1
1
1
2
0.5
1
1.5
0.5
1
1
0.5
1
1
Légende correcte des chaînes
L’hémoglobine ne peut pas être fonctionnelle car deux de ses chaînes sont trop courtes.
6/ Anagène et Rastop fermés
1
1
0.5
Si l’élève ne sait pas utiliser le logiciel, l’aider, mais ne pas mettre les points
correspondants
/20
Fiche réponse
Nom prénom :
Question 1
Document 1
Question 2 :
Question 3 : faire la réponse au verso de cette feuille
Question 4 : faire la réponse au verso de cette feuille
Question 5 :
Document 2 :
Classe :
