Session de juin 2007

Série L

Du génotype au phénotype, applications biotechnologiques (sujet + corrigé) (.doc ; 105 Ko)

Thème au choix (7 points) : Du génotype au phénotype, applications biotechnologiques

La phénylcétonurie ou PCU

Document 1 : Quelques manifestations de la maladie

Dans les cellules du foie, une protéine enzymatique, la PAH (ou phénylalanine hydroxylase), permet de transformer la phénylalanine en excès en tyrosine (un autre acide aminé). Chez les individus phénylcétonuriques, le gène responsable de la PAH est défectueux. C'est une maladie héréditaire qui touche une personne sur 17 000. Chez les enfants en bas âge, cette maladie se manifeste au niveau des cellules du cerveau qui se détruisent progressivement d'où un retard mental sévère, ceci accompagné de troubles du comportement. De plus, il se produit une hypopigmentation globale: peau pâle, cheveux blonds, yeux bleus.

D'après les sites : www.pcu.ch et www.orpha.net le 28/08/06

Question 1: (SVT) (1 point) Restituer ses connaissances

Expliquer comment une protéine comme l'enzyme PAH est fabriquée à partir d'un gène.

Question 2 (SVT) (1,5 point) Saisir des informations et les mettre en relation avec les connaissances

A partir du document 1, préciser les phénotypes d'un individu atteint de phénylcétonurie de l'échelle moléculaire à l'échelle humaine.

Document 2 : Quelques réactions simplifiées du métabolisme de l'acide aminé phénylalanine chez un individu non atteint de phénylcétonurie.

D'après les sites : www.pcu.ch et www.orpha.net le 28/08/06

Informations complémentaires au document 2

• Les voies 1 et 2 sont toutes les deux fonctionnelles chez un individu non atteint de la phénylcétonurie.
• La mélanine est la molécule responsable de la pigmentation, c'est à dire de la coloration des yeux, de la peau et des cheveux.
• A la fin du métabolisme de la voie 2, se forment de l'acide fumarique et de l'acide acétylacétique qui seront utilisés par l'organisme ou éliminés par les reins, contrairement à la phénylalanine.

Le dépistage se fait en mesurant le taux de phénylalanine (PA) dans le sang. Chez le nouveau-né, le sang est prélevé sur un carton spécial après piqûre au talon.

Question 3: (SVT) (2,5 points) Raisonner

3.1. Expliquer, à l'aide du document 2, que le phénotype phénylcétonurie se traduit, entre autres, par une modification de concentration sanguine de phénylalanine qui permet d'effectuer le test de dépistage.

3.2. Expliquer l'hypopigmentation d'un individu phénylcétonurique.

Document 3 : Dépistage précoce de la PCU Dans les années 1950, Bickel montra qu'en mettant les enfants en régime dépourvu ou très pauvre en phénylalanine, aussi précocement que possible, dès les premiers jours de vie, on évitait l'encéphalopathie. C'est dire l'intérêt du dépistage néonatal appliqué systématiquement à tous les nouveau-nés français.

D'après www,med.univ-rennesl.fr

 

Question 4 : (SVT) (2 points) Mobiliser ses connaissances et Raisonner

4.1. Montrer, à l'aide du document 3, que les facteurs de l'environnement interviennent également dans la réalisation du phénotype.

4.2. Le dépistage à la naissance permet-il ainsi de modifier le génotype?

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