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Première · SVT · Chapitre 3

Variation génétique et santé

Ce que tu sauras faire

  • Distinguer maladie génétique, maladie héréditaire et maladie congénitale, et classer un exemple dans la bonne catégorie.
  • Relier une mutation précise à une protéine non fonctionnelle, puis aux symptômes observés, sur les exemples de la mucoviscidose, de la phénylcétonurie et de l'hémophilie A.
  • Reconnaître un mode de transmission sur un arbre généalogique, et calculer un risque pour une naissance à venir.
  • Expliquer ce qu'est une maladie multifactorielle, et interpréter un risque relatif sans le confondre avec une certitude.
  • Exposer les mécanismes de résistance d'une bactérie à un antibiotique et lire un antibiogramme.
  • Démontrer, expérience à l'appui, que l'antibiotique sélectionne des bactéries résistantes et ne les fabrique pas — et rédiger cette explication sans finalisme.
  • Expliquer la cancérisation comme une accumulation de mutations somatiques dans une même lignée cellulaire, touchant proto-oncogènes et gènes suppresseurs de tumeurs.
  • Expliquer pourquoi un même médicament, à la même dose, n'a pas le même effet chez deux personnes différentes.

Au programme du chapitre

  1. Maladie génétique, héréditaire, congénitale : trois mots, trois sens
  2. Trois maladies monogéniques, trois protéines en défaut
  3. Prévoir une transmission : trois modes, trois signatures
  4. Quand le génotype ne donne qu'un risque : les maladies multifactorielles
  5. Les antibiotiques et les mécanismes de résistance
  6. D'où vient la résistance ? L'expérience qui tranche
  7. Altérations du génome et cancérisation
  8. Variations génétiques et variabilité de la réponse aux médicaments
  9. Le rôle de l'environnement : un génotype n'est pas un destin
  10. Écrire juste sur un sujet de santé

Exercices corrigés

Exercice 1

Une camarade affirme : « le cancer est une maladie génétique, donc il se transmet aux enfants ». La première partie de sa phrase est exacte. Explique pourquoi la seconde ne l'est pas.
Un coup de pouce
Demande-toi dans quelles cellules se trouvent les mutations en cause, et si ces cellules peuvent donner des gamètes.
Voir la correction pas à pas
La première proposition est vraie : un cancer résulte bien de modifications du matériel génétique, à savoir l'accumulation de mutations dans une lignée de cellules. La conclusion, elle, est fausse, et pour une raison précise : ces mutations sont somatiques.
Une mutation somatique survient dans une cellule qui ne participe pas à la formation des gamètes — une cellule du poumon, du côlon, de la peau. Elle est transmise par mitose à toutes les cellules qui en descendent, ce qui forme le clone tumoral, mais elle n'est présente dans aucun gamète. Elle ne peut donc pas passer à la génération suivante.
Ce qui se transmet parfois dans une famille, c'est autre chose : un allèle de prédisposition, présent lui dans toutes les cellules de l'organisme, gamètes compris, et qui augmente la probabilité qu'un cancer se développe. La personne qui en hérite ne naît pas avec un cancer, et n'en développera pas nécessairement.
Formulation correcte : « le cancer est une maladie génétique non héréditaire ; certaines prédispositions au cancer, elles, sont héréditaires ».

Exercice 2

Pourquoi la mutation F508del, une délétion de trois nucléotides dans le gène CFTR, perturbe-t-elle fortement le fonctionnement de la protéine, alors qu'elle ne décale même pas le cadre de lecture ?
Un coup de pouce
Trois nucléotides représentent la longueur d'un codon : que devient le cadre de lecture en aval ? Relie la perte de l'acide aminé à la forme et au fonctionnement de la protéine.
Voir la correction pas à pas
Il faut d'abord reconnaître ce que la mutation ne fait pas. Trois nucléotides correspondent à la longueur d'un codon : le cadre de lecture en aval est conservé. Dans F508del, les bases supprimées chevauchent deux codons et la protéine perd la phénylalanine 508.
La perte de cet acide aminé modifie le repliement de la protéine, sans décaler le cadre de lecture. Une protéine n'est pas une chaîne étalée : elle adopte dans l'espace une forme tridimensionnelle précise, et c'est cette forme qui lui permet de s'insérer dans la membrane et d'y laisser passer les ions chlorure. Privée de cet acide aminé, la protéine CFTR se replie mal. La cellule détecte ce mauvais repliement et dégrade une grande partie de cette protéine avant qu'elle n'atteigne la membrane.
La quantité de canaux présents à la membrane est donc fortement réduite. Le transport des ions chlorure est fortement réduit ; le mouvement de l'eau est perturbé et le mucus reste épais.
Ce qu'il faut retenir de cet exemple : la gravité d'une mutation ne se déduit pas seulement du nombre de nucléotides touchés ou de la présence d'un décalage du cadre de lecture : il faut étudier ses effets sur la protéine.

Les pièges à éviter

  • Écrire que la bactérie mute « pour » résister à l'antibiotique.
  • Confondre maladie génétique et maladie héréditaire.
  • Dire qu'une délétion de trois nucléotides est « peu grave » parce qu'elle ne décale pas le cadre de lecture.
  • Écrire « un enfant sur quatre sera atteint » pour un couple de parents porteurs.

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