TP1 : Les phénotypes aux différentes échelles, Exemple de la Drépanocytose

La drépanocytose est la plus fréquente des maladies génétiques de l’hémoglobine. Elle touche des millions d’individus dans le monde. Extérieurement rien ne distingue un sujet malade d’un sujet sain. Par contre à l’analyse de sang, les cellules du sang appelées hématies sont très différentes, elles prennent chez le drépanocytaire une forme de faucille caractéristique au lieu de leur forme biconcave habituelle. Chaque hématie contient environ trois cents millions de molécules d’hémoglobine. L’hémoglobine est une protéine résultant de l’assemblage de quatre chaînes polypeptidiques : 2 globines α de 141 acides aminés et deux globines β de 146 acides aminés. Chez le drépanocytaire, les chaînes β sont légèrement différentes. Cette anomalie provoque l’adhérence des hémoglobines les unes aux autres formant ainsi de longs filaments rigides. Ces cellules sont du fait de leur déformation très fragiles, leurs destruction provoque chez le malade une grave anémie chronique. Ces cellules peuvent se bloquer dans les capillaires sanguins et provoquer des thromboses vasculaires (formation d’un caillot dans un vaisseau sanguin) et des crises douloureuses au niveau des articulations. Les infections pulmonaires demeurent, malgré les progrès des traitements antibiotiques, la première cause de mortalité. Phen. macrosc. Phen. cell. Phen. moléculaire

Chaîne carbonée

4 chaînes protéiques constituent l’hémoglobine

Une chaîne protéique est une séquence d’acides aminés notés par une lettre ici. Il existe 20 acides aminés différents.

Image de l’hémoglobine si on colore chaque acide aminé d’une couleur différente.

Même image mais sous forme de ruban Même image mais sous forme de ruban. Chaque protéine est une suite d’acide aminé.

Chaîne β normale Chaîne β d’un drépanocytaire

Chaîne β normale Chaîne β d’un drépanocytaire Aucune différence visible sans étude…

Chaîne β normale Chaîne β d’un drépanocytaire On colore chaque acides aminés d’une couleur. A priori peu de différences séparent ces deux chaînes β.

147 Un acide aminé différent entre les deux séquences des chaînes β, En position n°7, un Glu est transformé en Val Sur 147 acides aminés au total.

Une seule différence entre les deux séquences d’ADN En position 20, un A est changé en T Sur 444 nucléotides.

Chaîne β normale Chaîne β d’un drépanocytaire

Deux hémoglobines de drépanocytaires attachées l’une à l’autre : HbS-HbS

Deux hémoglobines de drépanocytaires attachées l’une à l’autre : HbS-HbS

4 acides aminés modifiés sur les deux chaînes β Des deux HbS

L’acide aminé modifié provoque l’attachement des deux HbS entre elles.