Glossaire
Histoire

Téléchargements
 
 
 

• Facteurs de l'environnement et cellules 
• Le phénotype peut se définir à plusieurs niveaux et dépend de protéines
• Les propriétés des protéines dépendent de leurs séquences respectives en acides aminés 
• Les protéines sont le produit de l'expression des gènes
• Les relations entre les allèles d'un même gène (dominance/récessivité)
• Un phénotype macroscopique donné résulte de processus biologiques gouvernés par l'expression de plusieurs gènes - Un même phénotype macroscopique peut donc correspondre à plusieurs génotypes
• Influence de l'environnement sur le phénotype

• Médecine prédictive et diagnostic prénatal
• Des essais de thérapie génique

Quels sont les effets du rayonnement ultra-violet sur les cellules de la peau ?
 

Notions mises en place

La peau est l'organe le plus étendu du corps. Sa surface est le lieu privilégié d'échanges entre le milieu extérieur et l'organisme humain. Son rôle est de protéger l'organisme contre les agressions extérieures par des agents physiques ou chimiques. Parmi les rayons ultra-violets du rayonnement solaire les UV-C, de haute énergie, sont normalement filtrés par la couche d'ozone et atteignent très faiblement la peau. Les UV-B, qui constituent environ 5% des ultraviolets parvenant à la surface de la terre, pénètrent dans la peau et lèsent les cellules de l'épiderme. Les UV-A (95% des UV du spectre solaire terrestre) pénètrent très profondément dans la peau jusqu'au derme. L'agression de la peau par les UV peut induire des tumeurs cutanées par atteinte de leur ADN.

Quels sont les effets des UV sur l'ADN ? 
 

Ressources	Activités envisageables
Coordonnées tridimensionnelles d'une protéine de réparation (endonucléase du phage T4) sur un fragment d'ADN altéré par les UV	Visualisation 3D d'une portion d'ADN altéré par les UV. Visualisation 3D de cette protéine en position sur l’ADN au niveau de la zone altérée.

Conclusions

• Les UV altèrent l'ADN des cellules en modifiant sa structure spatiale.
• Le plus souvent, chez la plupart des individus, l'ADN est cependant réparé par l'intervention de protéines réparatrices.
• Chez quelques individus, atteints d'une maladie rare, le Xeroderma pigmentosum, l'ADN n'est pas réparé. 

Comment cette maladie se manifeste-t-elle ?
 

Ressources	Activités envisageables
Séquences de protéines intervenant dans la réparation de l'ADN (individus normaux et xerodermiques)	Exploitation d’un document extrait et traduit de "Understanding Xeroderma Pigmentosum". Des documents en macroscopie. Comparaison de la capacité de réparation de l'ADN chez des cellules de peau d'un individu sain et d'un individu xérodermique. Comparaison des séquences de protéines intervenant dans la réparation de l'ADN chez un individu normal et des individus atteints de Xeroderma.

Conclusions

• Le phénotype peut se définir à différentes échelles, macroscopique, cellulaire, moléculaire.
• Les phénotypes alternatifs sont dûs à des différences dans les protéines concernées.

Pourquoi les protéines réparatrices sont-elles efficaces chez la plupart des individus et peu (ou pas) efficaces chez les individus xérodermiques ?
 

Ressources	Acivités envisageables
Séquences de protéines intervenant dans la réparation de l'ADN (individus normaux et xerodermiques).	Un prolongement de l'exploitation de l'activité précédente peut conduire à ces notions.  Comparaison des séquences de protéines intervenant dans la réparation de l'ADN chez un individu normal et des  individus atteints de Xeroderma.

Conclusions

• Les propriétés des protéines dépendent de leurs séquences respectives en acides aminés. 
• Les enzymes...des changements dans la séquence des acides aminés... modifient leur activité.
• Ces protéines, en régissant la structure et les activités des cellules, contribuent à l’établissement du phénotype.
• L'activité des enzymes contribue à la réalisation du phénotype. 

Quelle relation y-a-t-il entre gène et protéine produite dans la cellule ?
 

Ressources	Activités envisageables
Séquences des allèles gouvernant la synthèse des protéines xpc, xpf,...	Sachant que l’information génétique déterminant la protéine xpc est localisée sur le chromosome 3, on cherche à comprendre la correspondance entre gène et protéine.  Comparaison  entre elles des séquences du gène issu du chromosome 3 d’individus sains et malades. Mise en relation avec les séquences protéiques correspondantes (position des différences éventuelles dans la protéine et le gène).

Conclusions

• Les gènes sont des segments de la molécules d’ADN codant pour des protéines. La séquence des nucléotides dans l’ADN gouverne la séquence des acides aminés dans la protéine selon un système de correspondance : le code génétique.
• La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l'information génétique  située dans la molécule d'ADN...

Quels génotypes peuvent expliquer les phénotypes observables chez les individus atteints de Xeroderma ?
 

Ressources	Activités envisageables
Génotypes (par rapport au gène xpc) des membres des familles 1,2,3.	Déterminer les génotypes de plusieurs individus ayant le même phénotype clinique. Comprendre pourquoi dans une famille un enfant peut-être atteint.

Conclusions

• Au niveau du phénotype clinique, un individu hétérozygote pour un gène Xp (allèle normal/allèle muté) a le même phénotype qu'un individu homozygote pour l'allèle normal. On peut donc considérer que ce dernier est dominant sur les allèles mutés.
• Un même phénotype macroscopique peut correspondre à plusieurs génotypes. 

Conclusions

• Un phénotype macroscopique donné résulte de processus biologiques gouvernés par l’expression de plusieurs gènes.
• La mutation de l’un seulement de ces gènes peut altérer ce phénotype. Un même phénotype macroscopique peut correspondre
• à plusieurs génotypes.

Y-a-t-il des conditions à la réalisation du phénotype macroscopique ?
 

Ressources	Activités envisageables
Texte à analyser.	Exploitation d’un texte "Tips for protecting children" de même origine que le texte initial et qui explique les mesures à prendre dans la vie quotidienne pour un enfant atteint de Xeroderma.

Conclusions
 

• La réalisation d’un phénotype macroscopique dépend de l’interaction de plusieurs gènes entre eux et avec des facteurs de l’environnement.

Peut-on diagnostiquer le XP ?
 

Ressources	Activités envisageables
Texte à analyser.	Exploitation d'un texte (Mise au point : le xerodema pigmentosum ; A. Stary et A. Sarasin dans La Presse Médicale N° 40 Décembre 1997)

Médecine prédictive et diagnostic prénatal ont pour but de détecter la présence de certains allèles chez un individu (ES, L)
 

Va-t-on vers un traitement du XP ?
 

Notions mises en place	Activités envisageables
Des perspectives de traitement par thérapie génique.	Exploitation d'un texte : Les recherches en cours sur l’introduction de gènes corrects dans des kératinocytes in vitro ouvrent des perspectives de thérapie génique.