Hormone de croissance
hGH 
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Mise à jour : 23/02/2002
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Synthèse de l'hormone de croissance

Démarche proposée par Vincent Thizeau, Lycée Louis Bascan, Rambouillet

Programme de Première S
L'expression des allèles des gènes : la synthèse des protéines (phénotype moléculaire)

Prérequis

Ce que l'on cherche à préciser
De quoi dépend la fonction d'une protéine
De quoi dépend la séquence d'acides aminés d'une protéine
Bilan

Prérequis
 
Seconde
  • Des résultats expérimentaux de transgenèse ont permis de conforter l'universalité de la molécule d'ADN support de l'information génétique.
  • La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.
  • Les séquences d'ADN peuvent subir des modifications (mutations).

Ce que l'on cherche à préciser
Comment expliquer que l'hormone de croissance bovine est sans effet pour guérir le nanisme hypophysaire humain ?
De quoi dépend la fonction d'une protéine ?
 
Ressources Activités
Molécules 3D (à télécharger)

- hormone de croissance humaine (ou hGH, human growth hormone) sans son récepteur ;

- complexe hormone de croissance humaine et son récepteur ;

- hormone de croissance bovine (bGH ou somatotropine bovine) sans son récepteur.
 

Séquences d'acides aminés de hGH et de bGH (à télécharger) 

 Utilisation de logiciels de visualisation des molécules dans l'espace (Chime et Rasmol) pour : 
  • étudier la nature et la structure de l'hormone de croissance humaine ;
  • visualiser l'hormone de croissance humaine et son récepteur ;
  • comparer les structures de deux protéines.
Utilisation d' Anagène pour :
  • comparer des séquences d'acides aminés.

Conclusion : la fonction d'une protéine dépend de sa structure spatiale, dépendant elle-même directement de la séquence en acides aminés.

De quoi dépend la séquence d'acides aminés d'une protéine ?
 
Ressources Activités
Séquences des acides aminés de hGH et de bGH (à télécharger)

Séquences nucléiques codantes pour la hGH et pour la bGH (à télécharger)

hGH = hormone de croissance humaine
bGH = hormone de croissance bovine

 Utilisation d'un logiciel  d'analyse de séquences nucléiques et protéiques : Anagène
  • comparer des séquences d'acides aminés
  • comparer des séquences nucléiques codantes
  • résultats
Conclusion : la séquence de nucléotides d'un gène (génotype) détermine la séquence d'acides aminés du polypeptide (phénotype moléculaire).
Bilan
Les différences constatées entre les séquences nucléiques codant respectivement pour les hormones de croissance humaine et bovine sont responsables des différences constatées au niveau des séquences primaires en acides aminés  de chacune des molécules protéiques. Les différences constatées dans l'enchaînement des acides aminés constituant les séquences primaires des protéines hGH et bGH déterminent les modifications observées au niveau des structures 3D.

Aussi, malgré une ressemblance spatiale globale, ces deux molécules sont différentes et permet d'envisager un premier niveau d'explication quant au fait que bGH ne puisse occuper les récepteurs à hGH des enfants atteints de nanisme hypophysaire.

Remarque :
Les principes généraux et les mécanismes cellulaires permettant la réalisation du phénotype moléculaire à partir du génotype peuvent-être abordés de la même façon que pour l'exemple du "phénotype groupes sanguins ABO" du dossier GPE.

Institut national de recherche pédagogique