Activité n°4 : l’universalité du code génétique permet la transgenèse Thème n°1 : du génotype, au phénotype, applications biotechnologiques Activité n°4 : l’universalité du code génétique permet la transgenèse

Document 1 : le rôle de l’insuline L’insuline humaine est une protéine synthétisée par des cellules du pancréas participant à la régulation de la concentration de glucose dans le sang. Certaines personnes atteintes d’une forme de diabète, ont des cellules pancréatiques incapables de synthétiser l’insuline. Cela conduit chez ces personnes à des symptômes parfois graves, comme des syncopes (= perte de conscience) pouvant se terminer par un coma. Pour traiter ces personnes, on leur injecte une insuline exogène (= non produite par leur organisme) afin de réguler leur taux de glucose dans le sang.

Document 2 : origine de l’insuline exogène L’insuline injectée aux diabétique peut être d’origine animale (boeuf, mouton) Mais on préfère leur injecter de l’insuline humaine que l’on fait produire à des bactéries.

Document 3 : séquence d’acides aminés des insulines de mammifères acides aminés 1 à 12 – pour les séquences complètes, voir le logiciel ANAGENE Insuline humaine : Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-… Insuline du boeuf : Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser-… Insuline du mouton : Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Gly-Val-Cys-Ser-…

Document 3b : séquence du gène de l’insuline nucléotides 1 à 36 Gène humain : GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT ACC AGC ATC TGC TCC … Gène du boeuf : GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT GCC AGC GTC TGC TCC… Gène du mouton : GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT GCC GGC GTC TGC TCC…

Document 4 : production d’insuline humaine par la bactérie E. coli  Extraction du gène de l’insuline depuis l’ADN d’une cellule humaine GGCATTGTGGAACAATGCTGTACCAGCATCTGCTCCCTCTACCAGCTGGAGAACTACTGCAAC… Cellule humaine  Intégration du gène humain dans l’ADN des bactéries  Production d’insuline humaine par les bactéries  Purification et injection aux malades

Document 5 : la correspondance nucléotides du gène  acides aminés de la protéine : le code génétique

Document 6 : du maïs OGM, le maïs Bt Un organisme OGM est génétiquement modifié. On y a introduit un nouveau gène, souvent provenant d’un espèce différente, et qui lui confère une nouvelle propriété intéressante. En effet, le gène introduit dans son information génétique va s’exprimer en raison de l’universalité di code génétique. La nouvelle protéine synthétisée, est à l’origine de la nouvelle caractéristique de l’OGM. Par exemple, on a ainsi introduit dans une variété de maïs OGM, un gène provenant d’une bactérie (Bacillus thuringiensis), codant une protéine toxique pour les insectes qui se nourrissent du maïs.