Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
L'hémochromatose est une maladie génétique qui ne se manifeste qu'à l'âge adulte. Grâce aux biotechnologies, un diagnostic moléculaire précoce permet la mise en place d'un traitement qui normalise l'espérance de vie des individus atteints.
Des parents sains vivant dans le nord de l'Europe souhaitent savoir si parmi leurs trois enfants certains risquent de développer cette maladie.
A l'aide des documents et de vos connaissances, vous déterminerez, pour le gène étudié, les allèles portés par chacun des trois enfants de cette famille afin de répondre aux interrogations des parents.
Vos réponses seront argumentées et vous préciserez la longueur des fragments d'ADN obtenus dans le document 2c.
document 1: caractéristiques d'une maladie génétique, l'hémochromatose
L'hémochramatose est une maladie génétique récessive gui se manifeste par une accumulation anormale de fer dans les cellules pouvant provoquer des décès par cancer du foie ou défaillance cardiaque.Cette maladie est liée à la mutation du gène HFE situé sur le chromosome 6. Ce gène code une protéine membranaire dont la fonction normale est de limiter l'accumulation de fer dans les cellules. Dans la population du nord de l'Europe, 1 personne sur 10 est porteuse d'un allèle muté ce qui fait de l'hémochromatose une maladie héréditaire très fréquente.
document 2 : principe du diagnostic moléculaire effectué pour les enfants de la famille étudiée
Les allèles du gène HFE des trois enfants de la famille étudiée ont été isolés. Le diagnostic moléculaire porte sur une séquence d'ADN de 387 paires de nucléotides susceptible de contenir la mutation recherchée.Pour établir le diagnostic, celte séquence d'ADN est dénaturée : les deux brins de la double hélice sont séparés, puis multipliés. On obtient alors de nombreux simples brins d'ADN correspondant à cette séquence de 387 nucléotides. On les soumet ensuite à une digestion par une enzyme de restriction, l'enzyme Rsal. Les fragments obtenus sont soumis à une électrophorése.
document 2a : site de restriction de l'enzyme Rsal
document 2b : extraits de la séquence d'ADN de 387 nucléotides utilisée pour le diagnostic moléculaire
Le reste de la séquence est identique pour les deux allèles et ne présente pas de site reconnu par l'enzyme de restriction utilisée. Pour chaque séquence, seul le brin non transcrit est présenté. Les tirets représentent les nucléotides identiques à l'allèle HFE sain pris comme référence.Curriculum Forum Med Suisse n° 41 du 9 octobre 2002