Sujet de juin 1999   Partie III enseignement de spécialité   Pratique des raisonnements scientifiques (5 points) Unicité génétique des individus et polymorphisme des espèces. Applications et implications des connaissances modernes en génétique humaine La famille de madame X présente une anomalie génétique, la drépanocytose, se traduisant par la synthèse d'une hémoglobine anormale. Madame X s'inquiète de savoir si l'enfant qu'elle porte est atteint ou non de drépanocytose. Montrez l'intérêt des techniques pour préciser le diagnostic en utilisant les documents proposés.   Document 1 :  1 a) L'hémoglobine des globules rouges est une protéine comportant quatre chaînes polypeptidiques (= globines) identiques deux à deux. Le graphe ci-dessous présente les apparitions successives des différentes globines présentes dans l'hémoglobine chez l'Homme. La synthèse de la chaîne e cessé aux environs de la douzième semaine de vie embryonnaire. D'aprés Henrion 'Diagnostic prénatal et médecine fœtale" Masson Ed. Les villosités choriales, qui sont une des parties essentielles du placenta, sont formées par des cellules foetales. Le prélèvement, ou biopsie de quelques villosités peut être pratiqué dès la huitième semaine de grossesse grâce à une pince à biopsie introduite par le col de l'utérus, sous contrôle échographique. Si l'avantage de cette méthode est la précocité du diagnostic, son inconvénient est un risque plus élevé que par amniocentèse de déclencher un avortement spontané à la suite du prélèvement (2 à 3 % des patientes). L'ammiocentèse consiste à prélever du liquide amniotique afin d'étudier les cellules foetales qu'il contient. Ce prélèvement se pratique dès la 17ème semaine. Document 2 :   Document 3 :  Electrophorèse de l'hémoglobine de sujets après la naissance : sujet présentant la drépanocytose : A sujet sain : B madame X : C   Document 4 : application de la technique du Southern Blot au fœtus 4 a) «Dans son principe, mais nullement dans sa réalisation, l'analyse du génome d'un fœtus humain est simple. Des cellules fœtales sont prélevées soit par amniocentèse soit par biopsie des villosités choriales et l'ADN cellulaire, support du matériel héréditaire, est extrait. Après coupure de l'ADN en milliers de fragments, par une ou plusieurs enzymes de restriction, les fragments d'ADN sont séparés par migration sous l'effet d'un champ électrique dans un support solide comme l'agarose. Puis ces fragments sont transférés et fixés sur une feuille d'un support comme la nitrocellulose. Les fragments d'un gène donné sont repérés parmi des milliers d'autres, par leur capacité à s'hybrider avec des fragments d'ADN homologues (par exemple isolés d'un gène purifié) rendus radioactifs. Ces derniers servent ici de véritables hameçons moléculaires (ou sondes). Le couple formé par le fragment de gène et la sonde qui le reconnaît devient lui-même radioactif et est révélé sur un film photographique, lequel apporte des informations diverses sur la longueur et la présence en un ou deux exemplaires du fragment d'ADN. Le profil génétique du fœtus peut alors être aisément comparé à celui d'un individu normal. De cette étude, il est possible de déduire le caractère normal ou pathologique du fœtus. Ceci vaut seulement lorsque le gène responsable de la lésion est connu» D'après 0. Robert. 4 b) Ci-dessous est figuré l'ADN codant pour la synthèse de la ß globine. On peut sectionner les fragments d'ADN à l'aide d'enzymes de restriction (dans ce cas, on utilise une enzyme reconnaissant la séquence GACA par exemple). Quant à la sonde radioactive, elle reconnaît la séquence CCTCTTCAGA (en bleu dans les séquences suivantes) et s'y fixe. Brin transcrit de l'ADN normal. TACCACGTGGAC'TGAGGACTCCTCTTCAGACGGICAA'TGACGGGACACCCCGTTCCACTTGCACCTACTT AACCACCACTCCGGGACCCGTCCGACGACCACCAGATGGGAACCTGGGTCTCCAAGAAACTCAGGAACCC CTAGACAGGTGAGGACTACGACAATACCCGTTGGGATTCCACTTCCGAGTACCGTTCTTTCACGAGCCACG GAAATCACTACCGGACCGAGTGGACCTGTTGGAGTTCCCGTGGAAACGGTGTGACTCACTCGACGTGACAC TGTTCGACGTGCACCTGGACTCTTGAAGTCCGAGGACCCGTTGCACGACCAGACACACAGACCGGGTAGT GAAACCGTTTCTTAAGTGGGGTGGTCACGTCCGACGGATAGTCTTTCACCACCGACCACACCGATTCGGGA CCGGGTGTTCATAGTGATT Brin transcrit de l'ADN muté. TACCACGTGGACTGAGGACACCTCTTCAGACGGCAATGACGGGACACCCCGTTCCACTTGCACCTACTTCA ACCACCACTCCGGGACCCGTCCGACGACCACCAGATGGGAACCTGGGTCTCCAAGAAACTCAGGAACCCC TAGACAGGTGAGGACTACGACAATACCCGTTGGGATTCCACTTCCGAGTACCGTTCTTTCACGAGCCACGGA AATCACTACCGGACCGAGTGGACCTGTTGGAGTTCCCGTGGAAACGGTGTGACTCACTCGACGTGACACTG TTCGACGTGCACCTGGACTCTTGAAGTCCGAGGACCCGTTGCACGACCAGACACACAGACCGGGTAGTGAA ACCGTTTCTTAAGTGGGGTGGTCACGTCCGACGGATAGTCTTTCACCACCGACCACACCGATTCGGGACCG GGTGTTCATAGTGATT   Corrigé Page précédente Sujets de l'écrit