Fiche de GUYON Natacha Enseignement de spécialité en sciences de la vie et de la terre en classe terminale de la série S.APPLICATIONS ET IMPLICATION DES CONNAISSANCES MODERNES EN GENETIQUE HUMAINE I. Rappel : Un caryotype : est l’ensemble des chromosomes métaphasiques d’une cellule classés selon leur taille, leur forme (bandes colorées) et la position du centromère. Obtention du caryotype d’un individu : Figure 1 : Les étapes de la réalisation du caryotype d’un individu 1) Prélever les cellules de l’individu ou du fœtus : prélèvement du liquide amniotique 2) Mise en culture des cellules du liquide amniotique (3jours à 37°C) 3) Blocage des divisions cellulaires en métaphase de mitose par addition de colchicine 4) Traitement destiné à faire éclater les cellules pour disperser les chromosomes afin d’éviter leur chevauchement 5) Fixation, coloration faisant apparaître des bandes sur les chromosomes, puis photographie 6) A partir de la photographie : découpage, appariement de chromosomes homologues, classement des différentes paires, on obtient le caryotype. Les enzymes : sont des catalyseurs biologiques pouvant accélérer la vitesse de la réaction biochimique thermodynamiquement possible. Ce sont des protéines qui reconnaissent un substrat déterminé et ont une action précise sur celui-ci ? II. Retenir : L’évaluation du risque génétique Le médecin généticien établi une échographie pour déceler des grossesses multiples et des malformations congénitales. Les techniques du diagnostic prénatal Deux techniques courantes sont mises en œuvres pour obtenir des cellules fœtales : L’amniocentèse qui est un prélèvement de liquide amniotique réalisé vers la quinzième semaine de grossesse ; Le prélèvement de villosités choriales qui est réalisable dès la huitième semaine de grossesse. - Les aberrations chromosomiques décelées sur le caryotype : Le caryotype est réalisé à partir de cellules fœtales mises en culture. Les aberrations concernent le nombre ou la structure des chromosomes. Les anomalies les plus couramment détectées sont : Les trisomies autosomales, dont la plus fréquente est la trisomie 21(figure2); Les aberrations portant sur le nombre de gonosomes (XO, XXY, XXX…) ; La perte ou la translocation d’un fragment de chromosome. Figure 2 : Caryotype de trisomie 21 libre. Le diagnostic d’une maladie héréditaire : 1) Diagnostic à partir des produits de l’expression des allèles d’un gène a. Dosage des enzymes dont la fabrication est gouvernée par les allèles d’un gène (dosage de l’enzyme PAH pour la recherche de phénylcétonurie) b. Identification d’enzymes ou de protéines différentes, par séparation en électrophorèse (séparation des différentes hémoglobines pour la recherche de la drépanocytose, ou de différentes thalassémies). c. Identification de protéines différentes par des anticorps spécifiques (antigènes HLA) On détermine ainsi le phénotype moléculaire, ce qui, pour de nombreux caractères permet de remonter au génotype. 2) Diagnostic à partir de l’ADN fœtal Les techniques de la biologie moléculaires permettent aujourd’hui, pour un nombre important de maladies héréditaires, d’établir le génotype du fœtus. Pour cette technique, on utilise une sonde moléculaire qui a la propriété de se fixer de manière spécifique sur le gène dont on recherche la présence. Ces diagnostics sont proposés pour des couples à risque. Que faire une fois que l’on sait et thérapie génique Face à la connaissance d’une anomalie du fœtus, le couple peut décider de maintenir ou non la grossesse. Les progrès de la thérapie génétique permettent d’envisager la correction de « défauts héréditaires » en modifiant le patrimoine génétique de certaines cellules. Cette thérapie génique consiste à introduire dans des cellules malades la version normale du gène défectueux. Pour cela, il faut : Connaître la localisation précise du gène pour pouvoir l’isoler ; Cloner ce gène afin d’en obtenir de multiples exemplaires ; Pourvoir introduire ce gène dans les cellules déficientes et obtenir qu’il s’exprime dans ce cellules. Problèmes bio- éthiques La possibilité récente offerte à l’homme d’intervenir sur son propre patrimoine génétique et le développement des techniques de diagnostic prénatal posent de nombreux problèmes moraux que l’on qualifie de problèmes bioéthiques.