TS-tp-p3A-20 Chapitre 2 : L`immunité adaptative, prolongement de l

TS-tp-p3A-20 Chapitre 2 : L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée
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Objectif : comprendre l'immunité adaptative à médiation humorale - caractériser les molécules de l'immunité adaptative.
Observation : l'immunité innée mise en place rapidement prépare d'autres réactions du système immunitaire.
Problème : comment se met en place l'immunité adaptative ?
Matériel : blouse, livre p. 298, TS-tp-p3A-20-grippe + test d’immunodiffusion.
Rastop : TS-tp-p3A-20-P Ac-SIDA, TS-tp-p3A-20-P Ac1-SIDA-p24, TS-tp-p3A-20-P Ac2-SIDA-p24, TS-tp-p3A-20-P Ac-Ag grippe.pdb.
GéniGen : TS-tp-p3A-20-P Ac-SIDA et TS-tp-p3A-20-P Ac-Ag grippe.edi.
Capacités et attitudes
Activités expérimentales
Compétences
Extraire et organiser des
informations
Réaliser une manipulation
d'après un protocole
Utiliser un logiciel de données
Réaliser une synthèse
1 - La grippe
À partir des docs p. 298 et 299 et doc TS-tp-p3A-20-grippe (p. 1 et 2
uniquement, expliquer ce qu'est la grippe.
Exo 5 p. 298.
2 - L'interaction antigène (Ag) anticorps (Ac)
Mise en évidence des anticorps, le test d’immunodiffusion ou
d'Ouchterlony, réaliser le protocole p. 2.
Voir livre p. 300 si besoin.
3 - La structure des anticorps
Établir l’organisation générale d’une molécule d’Ac avec Rastop et
GéniGen, protocole p. 4.
Bilan
Exo 5 p. 300.
Comprendre une application, le test de grossesse p. 320.
Recenser, extraire et exploiter
des informations, y compris
expérimentales, sur les cellules
et les molécules intervenant
dans l'immunité adaptative.
Concevoir et réaliser une
expérience permettant de
caractériser la spécificité des
molécules intervenant dans
l'immunité adaptative.
Concevoir et réaliser des
expériences permettant de
mettre en évidence les
immunoglobulines lors de la
réaction immunitaire.
Rédaction d’un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale.

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2 - L'interaction antigène anticorps
Le test d’immunodiffusion ou test d’Ouchterlony : recherche d’un antigène
Le 20 juin 2012, les autorités de la région autonome du Xinjiang (nord-ouest de la
Chine) ont dû faire face à une épidémie de grippe touchant près de 1600 poulets. Ce virus est
caractérisé par la présence à sa surface d’une protéine : l’hémagglutinine. Le type de grippe
dépend du type d’hémagglutinine (H1, H3, ou H5…) présent : grippe aviaire si H5, grippe A si
H1 ou la dernière forme de grippe apparue en 2012 si H3. Avant de prendre la décision
d’abattre les 5500 autres poulets de l’élevage, des tests rapides, basés sur le principe de
l’immunodiffusion, ont dû être effectués pour déterminer le type de grippe affectant les poulets.
Dans ce TP, on cherche à savoir en quoi les tests d’immunodiffusion réalisés nous permettent
de déterminer le type de souche grippale affectant les poulets chinois.
PARTIE A - Concevoir une stratégie pour résoudre une situation.
Toute molécule introduite dans un organisme et provoquant une réponse immunitaire est
qualifiée d’antigène. Par exemple, on peut injecter de l’hémagglutinine de type 5 (H5), une
protéine localisée au niveau de la membrane du virus de la grippe aviaire, à un poulet sain.
Quelques jours après l’injection, le sérum (partie liquide du sang dépourvue de cellules) de
poulet est récupéré et montre une augmentation notable de la concentration en anticorps
(protéine produite par les lymphocytes B et participant à la réponse immunitaire adaptative).
Principe de la méthode d’Ouchterlony
C’est une méthode d’immunodiffusion sur gel : les solutions déposées dans les puits creusés
dans le gel diffusent de façon homogène dans toutes les directions autour du puits. Deux
auréoles de diffusion peuvent donc entrer en contact lorsqu’elles ont suffisamment progressé.
Cette zone de contact reste invisible s’il n’y a pas de réaction entre les deux solutions. Quand il
y a réaction entre les solutions, il se forme un arc de précipitation visible à l’œil nu. Celui-ci est
dû à l’interaction entre de nombreux anticorps et les antigènes spécifiques, entraînant la
formation de complexes immuns.
Matériel à disposition :
Boîte de pétri avec un gel (à préparer), un emporte-pièce, une micropipette avec embouts ou un
compte-gouttes pour chaque produit.
Solution 1 : sérum de poulet sain immunisé avec de l’hémagglutinine H1.
Solution 2 : sérum de poulet sain immunisé avec de l’hémagglutinine H5.
Solution 3 : sérum de poulet sain immunisé avec de l’hémagglutinine H3.
Solution 4 : sérum de poulet malade.
Solution 5 : eau distillée.
Remarque : il s’agit de produits de substitution.
En utilisant les informations ci-dessus, choisir la disposition des produits dans la boîte de Pétri
et l’indiquer sur le schéma de la boîte de Pétri ci-dessous. Justifier ce choix.
Gabarit de perçage dans le gel d’agar

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PARTIE B - Mettre en œuvre un protocole de résolution.
Protocole :
I- Préparation d’un gel d’agar (=gélose) à couler dans une boîte de Pétri pour test d’Ouchterlony
1. Organiser votre plan de travail pour manipuler proprement en suivant les consignes de
sécurité ;
2. Peser dans la coupelle 0,2 g d’Agar prélevé à l’aide de la spatule ;
3. Verser 14 mL d’eau distillée puis l’agar dans le bêcher et dissoudre soigneusement l’agar
avec l’agitateur en verre ;
4. Chauffer le mélange en remuant avec l’agitateur en verre jusqu’à ce que le mélange
devienne limpide et arrêter au tout début de l’ébullition ;
5. Retirer à l’aide de la pince en bois, attendre quelques secondes que le bêcher refroidisse afin
de pouvoir saisir le flacon sans se brûler ;
6. Verser 5 ml d’agar chaud dans la boîte de Pétri ;
7. Égaliser le niveau et supprimer rapidement les bulles ;
8. Laisser la boîte refroidir sans mettre le couvercle ;
9. Rincer le matériel ;
10. Ne pas remuer les boîtes avant prise du gel d’Agar : environ 5 -10 min ;
II- Préparation du test
1. Utiliser le gabarit de perçage pour creuser à l’aide du tube emporte-pièce les puits
nécessaires dans le gel d’agar ;
2. Éliminer les disques de gélose avec le cure-dent si nécessaire.
III- Réalisation des dépôts
1. Marquer sur la boîte de Pétri la disposition des produits à déposer dans les puits permettant
de révéler la réaction de l’anticorps étudié avec les différents antigènes proposés. (Utiliser le
même ordre que celui que vous avez proposé à la question A) ;
2. Remplir les différents puits avec 1 goutte : chaque produit devra être prélevé avec un compte
goutte propre, puis être déposé dans les puits sans débordement ni bulle et sans endommager
le gel d’agar ;
3. Fermer la boîte ;
4. Observer les résultats fournis.
Les réactifs déposés dans les puits diffusent de façon homogène dans toutes les directions
autour du puits. Deux auréoles de diffusion peuvent donc rentrer en contact. Cette zone de
contact reste invisible s’il n’y a pas de réaction entre les deux réactifs. Par contre, elle se traduit
par un arc de précipitation visible à l’œil nu lorsque les deux réactifs interagissent.
Schéma d’une observation possible
PARTIE C - Présenter les résultats pour les communiquer.
Indiquer sur le schéma complété en partie A le résultat du test.
Réaliser un schéma d’interprétation à l’échelle moléculaire, en
utilisant les symboles de votre choix parmi ceux proposés :
- Dans le cas de la formation de l’arc de précipitation.
- Dans le cas d’une absence d’arc.
PARTIE D - Exploiter les résultats obtenus.
Expliquer la propriété des anticorps mis en évidence par ce test et répondre au problème posé.

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3 - La structure des anticorps
- Un anticorps complet (Ac anti GP120 protéine du virus du SIDA)
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Ressource complémentaire : fiches méthodes sur le site
Pour sélectionner la chaine L : faire *L dans l'outil de recherche puis choisir une couleur dans la palette.
Matériel logiciel :
Logiciel Rastop
Logiciel GéniGen
Matériel molécule :
TS-tp-p3A-20-P Ac-SIDA.pdb
TS-tp-p3A-20-P Ac-SIDA.edi
Afin de visualiser l'Ac, ouvrir le logiciel puis la molécule (pdb)
Colorer les 4 chaînes L, M - H, K de l'Ac. (L en rouge - M violet - H bleu - K jaune)
Repérer les chaînes C et D qui stabilisent la molécule
Repérer le tryptophane 103 des chaînes H et K, site du déterminant antigénique
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats
Afin de comparer les molécules, ouvrir le logiciel puis le fichier (edi)
Comparer les chaînes lourdes (entre elles), légères (entre elles) et une légère avec une lourde
Réaliser un schéma et conclure
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats
- Deux anticorps partiels liés à un Ag (protéine p24 du virus du sida)
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Matériel logiciel :
Logiciel Rastop
Matériel molécule :
TS-tp-p3A-20-P Ac1-SIDA-p24.pdb
TS-tp-p3A-20-P Ac2-SIDA-p24.pdb
Afin de visualiser les deux complexes Ag-Ac, ouvrir le logiciel et afficher les molécules dans deux
fenêtres (pdb)
Colorer les chaînes de l'Ac en rouge et bleu et l'Ag (chaine P) en vert
Réaliser un schéma et conclure
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats
- Un anticorps partiel lié à son Ag (protéine du virus de la grippe)
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Matériel logiciel :
Logiciel Rastop
Logiciel GéniGen
Matériel molécule :
TS-tp-p3A-20-P Ac-Ag grippe.pdb
TS-tp-p3A-20-P Ac-Ag grippe.edi
Afin de visualiser le complexe Ag-Ac, ouvrir le logiciel puis la molécule (pdb)
Colorer les 3 chaînes (A en rouge, B en bleu, C en vert) repérer leur origine
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats
Afin de comparer les molécules, Ouvrir le logiciel GéniGen puis le fichier (edi), comparer les deux
fragments de l'AC
Réaliser un schéma et conclure
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats

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Les immunoglobulines sont des protéines chargées de la reconnaissance spécifique des antigènes
dans l'organisme. Leur structure extrêmement flexible rend leur cristallisation difficile et par
conséquent l'obtention d'un modèle expérimental complet est exceptionnelle.
Le modèle présenté ici est le premier modèle d'une immunoglobuline G humaine obtenu
expérimentalement. Il correspond à une classe d'IGG appelée b12 qui présente une forte affinité à
large spectre avec la molécule GP120 du VIH. La zone de liaison de cet anticorps avec GP120
(épitote) recouvre la partie fonctionnelle du GP120, celle chargée de la reconnaissance du récepteur
CD4 des lymphocytes T4. Les propriétés de cet anticorps en font un bon matériau d'étude pour
l'élaboration d'un vaccin anti-VIH.
L'immunoglobuline est formée de 4 chaînes différentes :
- H et K : chaînes lourdes (457 acides aminés)
- L et M : chaînes légères (215 acides aminés)
Des chaînes polysaccharidiques sont associées aux chaînes lourdes.
Le site de liaison à l'antigène est inclus dans les parties Fab (association de la chaîne lourde et de la
chaîne légère). Le tryptophane en position 103 sur les chaînes H et K du modèle aurait la propriété de
s'insérer au niveau d'une poche hydrophobe dans la protéine GP120, de la même façon que le fait le
récepteur CD4 des lymphocytes T4.
Extraire et organiser des informations