Travaux pratiques
GÉNOTYPE ET PHÉNOTYPE

On connaît aujourd’hui près de 4 000 maladies génétiques ayant pour origine des mutations dans l'ADN et qui provoquent des anomalies plus ou moins graves. Nous avons pu constater ainsi que la drépanocytose était due à l'existence d'une hémoglobine anormale (HbS) dont les propriétés sont différentes de celles de l'hémoglobine normale (HbA). HbS diffère de HbA par un seul acide aminé de la chaîne b de l'hémoglobine (Glu6® Val6). Cette modification de la protéine normale est la conséquence du remplacement (substitution) d'une seule paire de nucléotides dans le gène codant la chaîne b de l'hémoglobine. On connaît plus de 300 allèles différents du gène de la chaîne b de l'hémoglobine. Certains d'entre eux sont responsables de graves anémies appelées thalassémies.

Problème : on se propose de découvrir l'origine moléculaire des thalassémies.

Lancer le logiciel Anagène, choisir Fichier, Banque de séquences, Les chaînes de l'hémoglobine, Bêta, Séquences normales et charger betacod.adn

Faire de même pour betacod.arn

1. Le brin d'ADN chargé est-il le brin transcrit ou non transcrit ? Justifier.

Chaque groupe chargera ensuite une séquence d'ADN différente correspondant à l'une des huit thalassémie dont les données sont présentes dans la banque. Pour cela, ouvrir Séquence mutées, Thalassémies et charger tha1cod.adn pour le premier groupe, tha2cod.adn pour le second et ainsi de suite selon les groupes.

2. Comparer la séquence d'ADN mutée avec la séquence normale en utilisant les fonctions appropriées du logiciel et relever la ou les différences éventuelles.

Utiliser le code génétique accessible par le menu Informations pour prévoir la ou les conséquences des différences observées.

3. Indiquer sur la copie les conséquences attendues sur la structure primaire de la chaîne b . Justifier.

4. Quelle conséquence peut-on en attendre sur la structure et le fonctionnement des molécules d'hémoglobine ? Justifier.

Sélectionner le brin d'ADN muté et le convertir en polypeptide (Traiter, Convertir).

Comparer la séquence obtenue à celle de la chaîne normale correspondante.

5. Noter très précisément le résultat de la comparaison sur votre copie.

6. La structure primaire de la chaîne b est-elle conforme à ce qui était attendu au 3. ? Justifier.

7. Si ce n'est pas le cas, comment peut-on l'expliquer ?

8. Identifier l’anomalie de la protéine étudiée et la caractériser par une phrase.

9. Cela confirme-t-il votre réponse à la question 4. ?

10. Compte tenu de l’anomalie détectée, quel événement s’est produit au cours de la biosynthèse de la protéine pour conduire à l’anomalie observée ? Justifier.
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