bac S SVT 2005 Polynésie 2.2 spécialité

bac S 2005 Polynésie

Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies

L'albinisme correspond à une déficience héréditaire caractérisée par une absence de pigmentation de la peau, des yeux et des poils en raison de l'absence d'un pigment noir, la mélanine. La tyrosinase est une enzyme impliquée dans plusieurs réactions de la chaine de biosynthèse de ce pigment. On connait de nombreux allèles du gène de la tyrosinase (porté par un autosome). Seuls deux allèles sont pris en compte dans cet exercice : l'allèle A conduisant à une tyrosinase active avec synthèse de mélanine, l'allèle B conduisant à une tyrosinase inactive et ne permettant pas la synthèse de mélanine.

Exploitez les documents 1 à 3 pour :
- indiquer en quoi les enzymes de restriction permettent d'identifier les allèles présents chez les individus testés;
- établir un diagnostic génétique de l'albinisme chez l'enfant à naitre (III 1).

document 1: séquence monobrin partielle des deux allèles A et B du gène de la tyrosinase

document 2

Arbre généalogique d'une famille qui présente des cas d'albinisme et résultats de l'électrophorèse des fragments de restriction (enzyme Hae III) d'une portion du gène de la tyrosinase obtenus par la technique du Southern Blot pour quatre membres de la famille.

Les fragments de restriction, dont la longueur est exprimée en paires de bases (pb), sont disposés par ordre décroissant dans le sens de migration.

document 3

a. carte de restriction des sites établie avec l'enzyme Hae III dans une portion de l'allèle A du gène de la tyrosinase

b. Site de restriction de l'enzyme Hae I

On extrait l'ADN à partir de cellules des adultes (1-2), (II-1 et 3) ou de cellules prélevées par amniocentèse chez le fœtus (III-1).
L'ADN est ensuite traité par l'enzyme de restriction Hae III et les fragments obtenus sont soumis à une électrophorèse sur gel d'agarose.
Après dénaturation de l'ADN, on transfère une empreinte (blot) du gel sur un filtre de nitrocellulose (la position des fragments d'ADN est respectée au cours de ce transfert).
Le filtre est immergé dans une solution contenant une sonde moléculaire radioactive d'ADN monobrin reconnaissant une petite zone du gène de la tyrosinase puis, après incubation de quelques heures à 65°C pour permettre la fixation (l'hybridation) de la sonde sur les fragments d'ADN complémentaires, le filtre est rincé de façon à éliminer les sondes non fixées (la sonde peut se fixer sur une partie seulement ou sur la totalité de la séquence reconnue).
Le filtre est autoradiographié, ce qui révèle l'emplacement de la sonde radioactive et donc des fragments d'ADN recherchés qui lui sont complémentaires.

c. Technique du Southern Blot

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