THEME 3B variation genetique et sante

1. THEME 3Bvariation genetique et sante Certaines maladies sont plus fréquentes dans certaines familles. Auraient-elles une origine génétique ?

2. CHAPITRE 12Patrimoine genetique et maladie Comment le patrimoine génétique est impliqué dans l’apparition de certaines maladies ?

3. I / une maladie genetique : la mucoviscidose

4. La mucoviscidose se traduit par une insuffisance respiratoire et l’obstruction des canaux de certains organes (foie, intestin, pancréas, canal déférent, etc.) par un mucus épais.

6. Bronche obstruée par un mucus épais Bronche saine

7. Les muqueuses respiratoires sont tapissées par de petits cils.

8. La présence de mucus normal permet de piéger les petites particules entrant dans les voies respiratoires.

9. Les mouvements coordonnés des cils permet l’évacuation de ce mucus contenant les petites particules.

10. Muqueuse respiratoire d’un individu atteint de mucoviscidose. Quelle est la différence avec un individu normal ?

11. Quelle va-être une des conséquences sur les voies respiratoires ? Les cils sont recouverts par un mucus épais.

12. Le mucus épais est très difficilement évacué par les cellules ciliées. Les bactéries restent piégées et sont responsables des infections respiratoires à répétition.

13. Comment expliquer la présence de ce mucus visqueux ?

14. Ii / origine de la mucoviscidose

15. Arbre généalogique d’une famille atteinte par la mucoviscidose

16. Cette maladie se retrouve dans plusieurs générations d’une même famille. C’est vraisemblablement une maladie héréditaire.

17. Les individus atteints de mucoviscidose ont une sueur extrêmement salée. De plus, on note un différence de potentiel transmembranaire plus négative (- 53 mV contre – 25 mV pour les cellules de l’épithélium nasal d’un individu sain).

18. Quelle hypothèse peut-on formuler, pour expliquer ces observations ?

19. Il y a une déficience dans l’équilibre des ions entre le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire.

20. Quelques échanges d’ions transmembranaires.

21. Une protéine canal. Une partie de ces échanges est effectuée au niveau de protéines transmembranaires (protéine canal).

22. Pour la mucoviscidose, c’est la protéine canal CFTR (CysticFibrosisTransmembrane conductance Régulator) qui est impliquée dans ce dysfonctionnement

23. Cils Protéine CFTR Noyau Localisation de la protéine CFTR

24. Le rôle de la protéine CFTR.

25. La protéine CFTR permet le rejet des ions chlore ce qui freine l’entrée des ions sodium. Fonctionnement normal Par osmose l’eau est rejetée de la cellule ce qui fluidifie le mucus.

26. Chez les individus atteints de mucoviscidose, la protéine CFTR n’assure plus le rejet des ions chlore ce qui favorise l’entrée des ions sodium et l’entrée d’eau dans la cellule Dysfonctionnement

27. Quelle va être la conséquence sur le mucus ?

28. Cela va entraîner l’épaississement du mucus et une sueur très salée par réabsorption d’eau.

29. Quelle est l’origine de ce dysfonctionnement ?

30. Cette maladie étant héréditaire, et comme le dysfonctionnement provient d’une protéine, c’est au niveau du programme génétique qu’il faut rechercher l’origine de cette maladie.

31. Position du locus du gène codant pour la protéine CFTR.

32. TP : utilisation du logiciel ANAGENE

33. Quelle différence y a-t-il entre CFTR Sauvage et CFTR Mutante ?

34. CFTR sauvage CFTR mutée

35. CFTR sauvage CFTR mutée

36. Il y a délétion de trois nucléotides : CTT Quelle va être la conséquence de cette délétion ?

37. TP : utilisation du logiciel RASTOP

38. Sauvage Mutante

39. Quelle va être la conséquence de cette modification ? La forme de la molécule CFTR a été modifiée.

40. Marquage par fluorescence de la protéine CFTR Individu atteint de mucoviscidose Individu sain

41. Chez l’individu atteint de mucoviscidose, il n’y a qu’1 % des protéines CFTR qui est localisé dans la membrane plasmique pour assurer le rejet d’ion chlore. Le reste est localisé dans le cytoplasme où elles ne sont d’aucune utilité et sont dégradées.

42. La mutation ΔF508 modifie le repliement normal de la protéine ce qui empêche sa migration vers la membrane des cellules épithéliales.

43. C’est la maladie génétique la plus fréquente en Europe. En France elle affecte 1 nouveau-né sur 4 600 et 1 / 7 720 en Midi-Pyrénées. Iii / frequence de la mucoviscidose

44. L’individu malade possède deux allèles mutés sur le chromosome 7. C’est une maladie à hérédité récessive autosomique.

45. Sylvie Odent Service de Génétique clinique Hôpital sud CHU de RENNES

46. Le gène a 2 formes alléliques N (normal dominant) et m (muté récessif), si on nomme p la fréquence dans la population de l’allèle N et q la fréquence dans la population de l’allèle m, on a p + q = 1 puisqu’il n’y a que 2 allèles. Calculer la fréquence des hétérozygotes en Midi-Pyrénées.

47. Si les unions entre les individus se font au hasard, il y aura un mélange aléatoire de gamètes porteurs de l’allèle N ou de l’allèle m, conduisant à 3 génotypes possibles : NN, Nm ou mm.

48. La fréquence de q² correspond à 1 / 7 720 en Midi-Pyrénées, donc q  1 / 88 et p = 1 – 1 / 88

49. Pour Midi-Pyrénées la fréquence des hétérozygotes est donc de : 2 x 1/88 x (1- 1/88) Soit  1/44 La fréquence des hétérozygotes est : 2pq.

50. En Midi-Pyrénées, 1 personne sur 44 est porteuse d’un allèle muté pour la mucoviscidose.