Sujet : la transgenèse 2

Du génotype au phénotype - applications biotechnologiques - La thérapie génique

Des travaux, récemment publiés, par deux équipes de l'INSERM et du CNRS, suggèrent que la thérapie génique pourrait peut-être d'ici quelques années être utilisée pour traiter une affection musculaire héréditaire, encore incurable actuellement, la myopathie de Duchenne.

Cette maladie résulte de l'absence d'une protéine, la dystrophine, dont le rôle n'est pas encore exactement connu, mais qui est indispensable pour que les muscles des membres et du cour puissent fonctionner normalement. Or, les recherches menées à l'INSERM ont permis de franchir une étape décisive en montrant qu'il est possible dans un modèle de souris myopathes, les souris mdx, de transférer et de faire s'exprimer de façon stable, dans les muscles malades, le gène codant pour la dystrophine. Une méthodologie originale a été utilisée pour réaliser ce transfert du gêne: l'ADN codant pour la dystrophine humaine a été inséré dans le génome* d'un adénovirus*, qui, se comportant comme un vecteur*, a assuré la pénétration de cet ADN dans les cellules musculaires des souris mdx.(...) Or, les premiers résultats ont montré que les cellules musculaires des souris mdx fabriquaient bien la protéine, et plus de six mois après les premiers essais, le gène injecté dans les muscles continue d'être exprimé. En outre, la synthèse de la dystrophine s'effectue sur toute la longueur du muscle et plus de 50% des fibres musculaires expriment cette protéine.

*Génome = totalité des gènes d'une cellule.
*Adénovirus = virus à ADN.
*vecteur = transporteur.
d'après Recherches en vue, INSERM 1993.

première question (10 points) - exploiter un document

A partir des informations contenues dans le texte ci-dessus, schématisez les différentes étapes de la thérapie génique qui pourrait être développée dans le cas de la myopathie chez l'Homme.

deuxième question (10 points) - utiliser des connaissances et des informations nouvelles

A partir de l'exemple proposé ci-dessus et d'un exemple traité en classe, exposez le lien qui existe entre le génotype et les différents niveaux de phénotype d'un individu sain et d'un individu malade.

Du génotype au phénotype - applications biotechnologiques - question 1 (sujet)
points
ADN humain → Extraction du gène codant pour la dystrophine
↓
Introduction de ce gène dans le génome d'un adénovirus
↓
Injection du virus recombiné dans les muscles
↓
Pénétration de l'ADN viral dans le génome des cellules musculaires
↓
Expression + synthèse de la protéine

Du génotype au phénotype - applications biotechnologiques - question 2
points
Pour la myopathie :

* fonctionnement anormal des cellules musculaires;
* absence d'une protéine : la dystrophine;
* séquence de nucléotides anormale au niveau du gène codant


Exemple de la drépanocvtose :

* forme anormale des globules rouges;
* Hb anormale fibreuse;
* Hb anormale due à une séquence d'acides aminés anormale (AA n°6 différent)
* séquence de nucléotides anormale (couple n°17 = A-T remplacé par le couple T-A).


Le phénotype d'un individu peut donc se définir à différentes échelles : macroscopique, cellulaire, moléculaire mais quelle que soit l'échelle, ce sont des protéines qui contribuent à l'établissement du phénotype.
La fonction d'une protéine est liée à la succession de ses constituants = les acides aminés.
C'est la séquence des nucléotides de l'ADN qui détermine la séquence des acides aminés.
Le phénotype d'un individu dépend donc de son génotype.