mutation des gènes

La mutation : source de diversité génétique

La mutations géniques:

 1- La drépanocytose :

La drépanocytose est une maladie génétique, touchant les globules rouges du sang qui prennent la forme de faucille. La drépanocytose touche près de 50 millions de personnes dans le monde.



Hématie S en faucille



Hématie A normale

Frottis sanguin d’un individu atteint de drépanocytose




 

Les hématies (= globules rouges) ont normalement une forme de disque biconcave (hématies A).

Chez les sujets atteints de drépanocytose elles ont une forme irrégulière, on parle alors d'hématies en faucille  ou hématies S (S pour sickle). Celles-ci se bloquent très facilement dans les capillaires sanguins, ralentissent la circulation sanguine et provoquent des lésions dans de nombreux organes mal irrigués. Elles sont plus fragiles que les hématies A et ont une durée de vie plus courte

 

 

l’hémoglobine S (HbS) forme des filaments rigides à l’intérieur des hématies lorsque HbS est désoxygénée. Ces filaments peuvent parfois percer la membrane de l'hématie S (flèches sur le cliché)

l’hémoglobine A (HbA) normale est soluble et dispersée dans les hématies

 

 

Portion de la chaine normale (brin non transcrit)

         GTG  CAC  CTG  ACT  CCT   GAG   GAG  AAG.....

Portion de la chaine mutée (brin non transcrit)

         GTG  CAC  CTG  ACT  CCT   GTG   GAG  AAG.....

Hémoglobine normale HbA

           Val – His – Leu – Thr – Pro – Glu – Glu – Lys...

Hémoglobine anormale HbS

          Val – His – Leu – Thr – Pro – Val – Glu –Lys...


frottis sanguin

Analyse :

Dans le cas de la drépanocytose, un nucléotide à Adénine a été remplacé par un autre à Thymine ce qui a causé le remplacement de l’acide glutamique par la valine : c’est une substitution

 

Conclusion :

La substitution d’un seul nucléotide peut modifier la structure de la protéine et engendrer ainsi un phénotype malade

                                  

IV-2-2- La mucoviscidose :

La mucoviscidose (pour « maladie des mucus visqueux » en français) ou fibrose kystique (en anglais : cystic fibrosis, sous-entendu « du pancréas ») est une maladie génétique, affectant les épithéliums glandulaires de nombreux organes. Elle est liée à des mutations du gène CFTR sur le chromosome 7, entraînant une altération de la protéine CFTR (brin non transcrit)

Portion du gène CFTR d’individus sain

ACC ATT AAA   GAA  AAT  ATC  ATC  TTT   GGT   GTT  TCC  TAT    GAT   GAA..

Portion du gène CFTR d’individus atteints

ACC ATT AAA   GAA  AAT  ATC  ATT  GGT   GTT   TCC   TAT  GAT   GAA   TAT...

Protéine CFTR d’individus sains

Thr – Ile – Lys – Glu – Asn – Ile – Ile – Phe – Gly – Val – Ser – Tyr – Asp – Glu...

Protéine CFTR d’ individus atteints

Thr – Ile – Lys – Glu – Asn – Ile – Ile Gly – Val – Ser – Tyr – Asp – Glu – Tyr...

1- comparez les deux séquences nucléotidiques

On remarque que la deuxième séquence nucléotidique manque de 3 nucléotides du N° 21 au N°23 CTT : il y a donc un décalage par un triplet entre les deux séquences

2- Donnez la séquence peptidique dans chacun des deux cas (individu sain et individu atteint)

 

3- comparez-les !

On remarque que la phénylalanine (acide aminé N°8°) a disparu dans la séquence peptidique de l’individu atteint

4-  Analyser :

Cette mutation a causé le changement du triplet N°7 (ATC en ATT) mais le 7ème acide aminé n’a pas changé a cause de la redondance du code génétique

La disparition d’un acide aminé affecte la structure de la protéine ce qui cause la maladie

5- Conclure :

Une mutation peut toucher le nombre de nucléotide par élimination d’un ou de plusieurs: c’est une délétion

 

IV-2-3- La phénylcétonurie :

Il s’agit d’une maladie héréditaire due à une mutation du gène qui code pour la synthèse de la PAH (Phénylalanine hydroxylase) qui est une enzyme de 450 acides amines impliquée dans la transformation de la phénylalanine en tyrosine. Chez certains individus, l’absence d’enzyme fonctionnelle provoque une accumulation de phénylalanine transformée en corps cétoniques qui sont éliminés par l’urine ; c’est une maladie caractérisée surtout par une arriération mentale

Individus

                 N° des triplets dans le fragment du gène de la PAH

277                                                                                                                              410

 A : sain

TAT AAC CCC GAA CCT GAC GCC TCT CTG GGT GCA ATA CCT CGG

B : atteint

TAT AAC CCC AAA CCT GAC GCC TCT CTG GGT GCA ATA CCT CGG

C : atteint

TAT AAC CCC GAA CCT GAC GCC TCT CCG GGT GCA ATA CCT CGG

D : atteint

TAT AAC CCC GAA CCT GAC GCC TCT CTG GGT GCA ATA CCT TGG...

1- comparez les séquences nucléotidiques

Les séquences nucléotidiques des individus atteints diffèrent par un nucléotide en les comparant avec l’individu sain

4-  Analyser :

La mutation dans les trois cas des individus atteints correspond à une substitution

5- Conclure :

La mutation peut toucher différent endroits du gène pour causer la même maladie

 

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