BCPST.1 – 851 et 852. Lundi 17/03/2008. DS n° 5 . Durée : 3h Ce

BCPST.1 – 851 et 852. Lundi 17/03/2008.
DS n° 5 .
Durée : 3h
Ce devoir comprend plusieurs parties indépendantes et obligatoires. Il est conseillé de suivre les
indications pour répartir votre temps.
PARTIE 1 : BIOLOGIE.
A. Virus et cycles de multiplication.
A partir d'un exemple de votre choix, vous décrirez la structure et le cycle de multiplication
d'un virus .
Votre présentation aura comme support un schéma légendé ; tout texte annexe sera
sanctionné.
Durée conseillée : 25 min
B. Infection virale et traitements par les analogues de désoxyribonucléosides
antirétroviraux.
Durée conseillée : 1h
Le virus responsable du syndrome de l’immunodéficience chez l’homme (VIH) est un
rétrovirus qui affecte essentiellement les cellules de l’immunité. Les analogues de nucléosides
utilisés dans les thérapies antirétrovirales, comme l’AZT (Zidovudine), le d4T (Stavudine), le 3TC
(Lamivudine) ou les didésoxyribonucléotides comme le ddC (Zalcitabine) sont des
désoxyribonucléosides particuliers dont le sucre a été modifié chimiquement (Document B.1B).
Plusieurs analogues de nucléoside sont actuellement utilisés dans les protocoles thérapeutiques
seuls ou en association avec d’autres inhibiteurs viraux. Cependant, afin d’être
pharmacologiquement actif, l’analogue doit être phosphorylé jusqu’au stade triphosphate. Les
phosphorylations successives sont catalysées par les kinases de la voie de récupération des
nucléotides.
B-1. Des patients infectés par le VIH sont soumis à une thérapie basée sur l’utilisation d’analogues
de désoxyribonucléosides. Chez ces patients, on note l’évolution du nombre de copies d’ARN viral
dans le plasma ainsi que le nombre de lymphocytes T CD4+ dans le sang (Document B.2).
a . D’après vous, quelle est la cible moléculaire des analogues de désoxyribonucléosides
antirétroviraux et leur mécanisme d’action ? Le terme d’inhibiteur est-il adapté à cette classe de
molécules ? Si oui, à quel type d’inhibiteur se réfèrent les analogues de désoxyribonucléosides
antirétroviraux ?
b. Que vous suggèrent les données enregistrées chez ces patients quant à l’efficacité du
traitement antirétroviral ?
c. Quelle peut être la conséquence de l’utilisation prolongée d’un analogue de
désoxyribonucléoside sur la multiplication du VIH ?

B-2. L’élongation par polymérisation d’une amorce ADN de 21 nucléotides radiomarquée à son
extrémité 5’ hybridée sur une matrice ADN de 35 nucléotides a été initiée en présence des quatre
désoxyribonucléosides triphosphates (dNTP – 50 μM chacun), d’un analogue de
désoxyribonucléoside triphosphate (AZT-TP ou d4T-TP - 500 μM) et de la transcriptase inverse
sauvage ou mutante. Après 15 minutes d’incubation à 37°C, 1 mM de pyrophosphate (PPi) a été
ajouté. Plusieurs échantillons ont été prélevés au cours du temps, déposés sur gel dénaturant et
soumis à une électrophorèse (Document B.3).
a. Que représente la bande majeure indiquée sur le document B.4A par la lettre T ?
b. Quelle réaction chimique est mise en jeu après addition de pyrophosphate (Ppi) dans
cette expérience ?
c. Que représentent les bandes au dessus de la «bande T» ?
B-3. Des lymphocytes T CD4+ ont été cultivés en présence d’un analogue de désoxyribonucléoside
(AZT ou 3TC) radiomarqué. Le contenu intracellulaire en analogues de désoxyribonucléoside
phosphorylés a été déterminé au cours du temps après extraction des nucléotides et séparation par
Chromatographie Liquide Haute Performance (HPLC), sur une résine échangeuse d’anions, équipée
en ligne d’un détecteur de radioactivité et d’un spectrophotomètre (Document B.4). Les formes
phosphorylées (mono-, di- et triphosphate) de chaque analogue de désoxyribonucléotide ont été
identifiées à l’aide de marqueurs d’élution.
Interprétez ces résultats
B-4. Certains patients infectés par le virus VIH et soumis à une monothérapie AZT sont devenus de
moins en moins sensibles au traitement par l’AZT. Le gène pol codant la transcriptase inverse porte
la mutation K65R, mais cette mutation ne peut rendre compte à elle seule de l’inefficacité de la
monothérapie. Les lymphocytes T CD4+ de ces patients ont été extraits et mis en culture en
présence d’AZT. Les auteurs ont quantifié l’expression des gènes codant la thymidine kinase (TK),
la thymidylate kinase (dTMP kinase) et la nucléoside diphosphate kinase (NDP kinase) par RT-
PCR. Cette technique de biologie moléculaire permet de copier l’ARNm correspondant au gène
étudié en ADNc et d’amplifier cet ADNc en utilisant des amorces d’ADN spécifiques. Les produits
amplifiés ont été déposés sur gel d’agarose et quantifiés (Document B.5).
Interprétez ces résultats.

Document B3