DU GENOTYPE AU PHENOTYPE Mme. Oliveres PARTIE 1: DU GENOTYPE AU PHENOTYPE

LE PHENOTYPE DREPANOCYTAIRE TP1 : LE PHENOTYPE DREPANOCYTAIRE 28/04/2017

PROBLEMES ? Quels sont les différents niveaux de phénotype? Objectifs de connaissances : - Identifier les différents niveaux de phénotype et établir leurs relations avec le génotype. - Comprendre les différences de structure au niveau des protéines et leurs conséquences. Objectifs méthodologiques : - Réaliser une électrophorèse et exploiter les résultats obtenus. - Dégager des notions importantes à partir d’un texte. - Exploiter un arbre généalogique et en déduire des génotypes et des phénotypes. PROBLEMES ? Quels sont les différents niveaux de phénotype? 28/04/2017

Quels sont les caractères phénotypiques dans l’espèce Humaine? 28/04/2017

Caractère forme des oreilles 28/04/2017

responsable de l ’obstruction de ces vaisseaux. La drépanocytose est une maladie génétique qui touche des millions d’individus, en particulier dans les populations d’origine africaine. Elle se traduit par différents troubles cliniques qui trouvent leur origine dans une anémie chronique (défaut de transport de l’oxygène par le sang) et une mauvaise circulation au niveau des capillaires sanguins, responsable de l ’obstruction de ces vaisseaux. 28/04/2017

LE PHENOTYPE MACROSCOPIQUE TOUS LES CARACTERES OBSERVABLES ET MESURABLES D’UN ORGANISME CONSTITUENT SON PHENOTYPE LE PHENOTYPE MACROSCOPIQUE LE PREMIER NIVEAU Du PHENOTYPE EST REPRESENTE PAR CE QUI EST VISIBLE OU RESSENTI AU NIVEAU DE L’ORGANISME 28/04/2017

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Quel est le phénotype macroscopique mis en évidence ici ? On notera le phénotype entre crochets. [INDIVIDU DREPANOCYTAIRE] [DOULEURS ARTICULAIRES] [ANEMIE] [PROBLEMES DE CIRCULATION]

QUELLE EST L’ORIGINE DE CES TROUBLES? L’observation d’un frottis sanguin chez un individu sain Les hématies sont biconcaves et souples MEB MO 28/04/2017

Chez un drépanocytaire Les hématies sont en faucille et raides

Hypothèse: LES HEMATIES EN FAUCILLE SONT D’après ces observations, quelle hypothèse pouvez vous faire quant à l’origine de la drépanocytose? Hypothèse: LES HEMATIES EN FAUCILLE SONT RESPONSABLES DE LA DREPANOCYTOSE. ’OBSERVATION AU MICROSCOPE MONTRE: 28/04/2017

LE PHENOTYPE CELLULAIRE CHEZ UN INDIVIDU DE PHENOTYPE MACROSCOPIQUE LES GR EN FAUCILLE REPRESENTENT DONC LE PHENOTYPE CELLULAIRE CHEZ UN INDIVIDU DE PHENOTYPE MACROSCOPIQUE DREPANOCYTAIRE A QUEL NIVEAU DE PHENOTYPE CORRESPONDENT LES GR EN FAUCILLE? QUEL EST LE LIEN ENTRE LE PHENOTYPE CELLULAIRE ET MACROSCOPIQUE AU MEB 28/04/2017

LES GLOBULES ROUGES EN FAUCILLE SONT RAIDES: II Y A BLOCAGE CE QUI PROVOQUE ? LES DOULEURS ARTICULAIRES ET L’ANEMIE ILS NE PEUVENT PAS SE DEFORMER COMME LES GR BICONCAVES LORS DU PASSAGE DANS LES FINS CAPILLAIRES AÏE GR BICONCAVES GR EN FAUCILLE 28/04/2017

POURQUOI LES GLOBULES ROUGES SONT ILS DEFORMES ? QUEL EST LE DERNIER NIVEAU DE PHENOTYPE ? 28/04/2017

HYPOTHESE : soit biconcave l’hémoglobine présente dans le globule rouge est responsable de la forme des GR. soit biconcave soit en faucille

LA SEQUENCE DES PROTEINES POURQUOI CERTAINS INDIVIDUS POSSEDENT-ILS DES GR en DISQUES BICONCAVES ET D’AUTRES DES GR EN FAUCILLES? LA SEQUENCE DES PROTEINES 28/04/2017

OBSERVONS LA SEQUENCE DES PROTEINES HBA ET HBS OBSERVONS LA SEQUENCE DES PROTEINES HBA ET HBS L’Hb est formée de 4 chaînes d’acides aminés ( 2alpha et 2 béta) SEQUENCE DE BETA GLOBINE LA DIFFERENCE D’UN SEUL ACIDE AMINE PROVOQUE: LA MODIFICATION DE LA STRUCTURE DE L’Hb 28/04/2017

Hb A présente chez les individus de phénotype sain diffère de Hb S chez les individus de phénotype drépanocytaire par le 6ème acide aminé de la séquence. 28/04/2017

Comment cette différence de séquence entre HbA et Hb S peut- elle être responsable de la modification de forme des GR ?

HEMOGLOBINE A ET S Hb S FIBRES DE HbS DANS LE GR GR EN FAUCILLE Hb S MEB 28/04/2017

LES DIFFERENTS NIVEAUX DE PHENOTYPE [Phénotype Moléculaire] [Phénotype Macroscopique] [Phénotype Cellulaire] [Macroscopique sain] Protéine Hémoglobine A globulaire Globules rouges en disques biconcaves 28/04/2017

Globules rouges en forme de faucilles Protéine Hémoglobine S fibreuse LES DIFFERENTS NIVEAUX DE PHENOTYPE [Phénotype Moléculaire] [Phénotype Macroscopique] [Phénotype Cellulaire] DREPANOCYTAIRE-- Essoufflements Palpitations cardiaques Lèvres de couleur bleue Douleur articulaire Globules rouges en forme de faucilles Protéine Hémoglobine S fibreuse 28/04/2017

Globules rouges en disques biconcaves [Cellulaire] Drépanocytose [Phénotypes] Globules rouges en disques biconcaves [Cellulaire] Protéine HBA globulaire [Moléculaire] [Macroscopique sain] Globules rouges en forme de faucilles [Cellulaire] Protéine HBS fibreuse [Moléculaire] [Macroscopique drépanocytaire] ALBINISME Cellules de peau pigmentées par la mélanine [Cellulaire] Protéine (enzyme) tyrosinase fonctionnelle [Moléculaire] [Macroscopique sain] Cellules de peau non pigmentées(pas de mélanine) [Cellulaire] Protéine (enzyme) tyrosinase non fonctionnelle [Moléculaire] [Albinos] 27 [Phénotype]

RELATIONS GENOTYPE PHENOTYPE

[Macroscopique drépanocytaire] Drépanocytose Globules rouges en disques biconcaves [Cellulaire] Protéine HBA globulaire [Moléculaire] Le gène de l’hémoglobine Allèle HBA [Macroscopique sain] Génotype Globules rouges en forme de faucilles [Cellulaire] Protéine HBS fibreuse [Moléculaire] Le gène de l’hémoglobine [Macroscopique drépanocytaire] Allèle HBS Génotype [Phénotype] ALBINISME Protéine (enzyme) fonctionnelle [Moléculaire] Cellules de peau pigmentées [Cellulaire] Le gène de l’enzyme tyrosinase Allèle sauvage [Macroscopique sain] Génotype Protéine (enzyme) non fonctionnelle [Moléculaire] Cellules de peau non pigmentées [Cellulaire] Le gène de l’enzyme tyrosinase [Albinos] Allèle muté 28/04/2017 Génotype [Phénotype]

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qu’exceptionnellement des crises qui restent bénignes. Parmi une population d’individus de génotype HbS//HbS, on a identifié deux catégories de patients : certains (lot 1) développent des crises drépanocytaires graves et fréquentes ; d’autres (lot 2) ne développent qu’exceptionnellement des crises qui restent bénignes. Les patients qui souffrent de crises caractéristiques de la drépanocytose ont un taux d’hémoglobine F inferieur a 20 ‰ ; ceux qui ne développent que de rares crises ont un taux d’hémoglobine F qui atteint 20 à 70 ‰. 28/04/2017

Drépanocytose et paludisme : Le paludisme est dû à un protozoaire transmis à l’homme par des piqûres de moustiques et qui se développe dans les hématies. Plus de 400 millions de personnes sont atteintes et 2 millions meurent chaque année. En utilisant les documents, discuter la part de l’environnement et du génotype dans le phénotype paludéen 28/04/2017