7 3.3. Relations Génotype - Phénotype. Action de l`environnement
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Phénylcétonurie (1er exemple) 3.3. Le phénotype peut varier selon les conditions d’environnement 1er exemple : les enfants atteints de phénylcétonurie Un régime spécial, sans phénylalanine (substitut protidique) évite les complications neurologiques liées à l’accumulation de substances toxiques, chez les homozygotes p // p. Second exemple de maladie génétique, la drépanocytose Forme bénigne de la maladie Forme grave de la maladie Phénotype sain Activité 5 : La drépanocytose, de la protéine (hémoglobine) à l’organisme. Hémoglobine (Hb) Hb : 2 chaînes α et 2 chaînes β. L’hémoglobine est un tétramère. Phénotypes drépanocytaire (forme sévère) sain individuel = macroscopique cellulaire moléculaire Génotypes Allèle HbS présent. Allèle HbA, fonctionnel. Phénotypes drépanocytaire (forme sévère) sain individuel = macroscopique (organisme) Grave anémie chronique (taux de Hb bas) et crises d’anémie aiguë, douleurs articulaires, hémorragies internes, thromboses, infections pulmonaires… Absence de ce syndrome (ensemble de symptômes). cellulaire Hématies pouvant devenir facilement falciformes, rigides, et fragiles (dont la membrane plasmique se casse facilement). Hématies toujours en forme de disque biconcave, souples et solides. β globine : Valine en N°6. HbS insoluble et dont les molécules précipitent sous la forme de complexes en aiguilles (si le dioxygène se raréfie notamment). β globine : Acide glutamique en N°6. HbA restant Allèle HbS du gène de l’Hb, sur les 2 chromosomes N°11 : HbS // HbS, ou S // S (homozygotie). Allèle HbA : HbA // HbA, ou A // A (homozygotie). moléculaire Génotypes soluble. Génotype : S // S Présence de l’acide aminé « Valine » en 6ème position dans la chaîne de la β globine, au lieu de l’acide aminé « Acide glutamique ». Hypoxie (taux de O2 diminue), hyperthermie, déshydratation… Les molécules d’hémoglobine, dans le cytoplasme des hématies, s’insolubilisent, s’assemblent les unes aux autres et forment des complexes fibrillaires rigides. Les hématies sont déformées ; elles acquièrent une forme de faucille, et deviennent : rigides Les hématies obstruent les vaisseaux sanguins (thrombose). Les échanges sanguins et respiratoires sont perturbés en aval des amas d’hématies Douleurs Fatigue, infections pulmonaires et cassantes Leur membrane plasmique se rompt. L’hémoglobine se déverse dans le plasma sanguin, et n’est plus fonctionnelle (pas de transport de O2). Anémie (chronique et crises aiguës) : taux faible d’hémoglobine (+ hypertrophie de la rate). 1 2 3 Le phénotype moléculaire (protéine) explique les autres phénotypes (le cellulaire expliquant le macroscopique). L’environnement agit sur le phénotype moléculaire : Le manque de dioxygène, la déshydratation, la fièvre… rendent l’hémoglobine des individus drépanocytaires insoluble. Les molécules se rassemblent en aiguilles, déformant alors les hématies, et une crise de drépanocytose se déclenche.
