Bac Spécialité SVT 17 mai 2022 Asie

Exercice 2: (8 points) Génétique et évolution -

La mucoviscidose est une maladie génétique humaine, affectant les épithéliums de nombreux organes. Elle est provoquée par la transmission de mutations du gène CFTR. Depuis quelques années, un nouveau traitement est proposé contre certaines formes de mucoviscidose.

A partir de l'exploitation des documents, mise en relation avec vos connaissances,
Montrez que le mode de transmission est récessif et n'est pas lié au sexe.
Expliquez comment le traitement proposé a des effets différents selon les malades.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.

document 1 : arbres généalogiques de deux familles affectées par la mucoviscidose

Dans la famille A, dont la fille est atteinte, un traitement à base d’Ivacaftor a permis une réduction importante des symptômes alors que chez le garçon d’un e autre famille B, il n’a eu aucun effet.

document 2 : identification d'allèles CFTR à l'origine de la mucoviscidose

document 2a : technique de détection des allèles du gène CFTR

La technique de mutation réfractaire à l'amplification est utilisée pour la détection de plusieurs mutations dans le gène CFTR. Elle a permis d'identifier les mutations suivantes m1, m2, m3 et m4 , dans les échantillons d'ADN de 8 personnes du nord de l'Angleterre.

Les fragments amplifiés par cette méthode sont révélés après électrophorèse sur gel. Pour chaque individu , notés de 1 à 8, on présente deux analyses qui correspondent aux deux colonnes de résultats présentées.

Les traits sur le côté gauche facilitent le repérage des différents fragments amplifiés.

Les tests permettent de révéler les génotypes indiqués dans les tableaux sous les électrophorèses. Les phénotypes [N] correspondent à des personnes non malades alors que les [M] sont atteints de mucoviscidose. Dans les génotypes, l'allèle CFTR normal est noté N.

document 2b : détection des allèles CFTR dans les familles A et B

La même technique a été utilisé dans les familles A et B. Les résultats sont présentés ci-dessous. Les individus sont notés au dessus de leurs résultats respectif.

résultats des tests dans la famille A

résultats des tests dans la famille B


document 3 : traitement à l'Ivacaftor chez des patients atteints de mucoviscidose

Le document présente des résultats de l’étude STRIVE évaluant les effets de l’Ivacaftor sur le volume pulmonaire expiratoire forcé en une seconde de patients atteints de mucoviscidose et de génotype (m1//m2). Ce traitement ne peut agir que sur les protéines CFTR qui sont enchâssées dans la membrane plasmique.

Le pourcentage en ordonnée exprime l'importance de la variation par rapport à la ligne pointillée de référence. Les ronds vides représentent la moyenne, calculée à partir de plus de 65 patients, et la barre représente l'intervalle de confiance de la moyenne (95%).

Des études comparables sur des enfants de génotype (m1//m1) n’ont montré aucune différence significative du volume expiratoire forcé entre individus sous placebo et traités à l'Ivacaftor.

d'après Ramsey et al.. 2011, D. Cholond et al.. 2014. Sci. Transl. Med.


document 4 : effet de l'Ivacaftor au niveau moléculaire et cellulaire

La protéine CFTR est une protéine canal assurant le transport des ions Cl à travers la membrane plasmique ce qui favorise la fluidité du mucus pulmonaire et la ventilation La capacité des membranes à laisser passer les ions Cl (flux d’ions Cl) a été évaluée sur des cellules exprimant soit l’allèle m1 soit l’allèle m2 sous différentes conditions Les résultats sont présentés ci dessous. L e flux d’ions Cl est exprimé en unités arbitraires (UA)

1: lot de cellules non traitées à l'Ivacaftor
2: lot de cellules traitées à l'Ivacaftor

d'après Liu & Dawson. 2014.

document 5 : Les différentes classes de mutation s du gène CFTR et leurs conséquences sur le phénotype cellulaire

De nombreuses mutations du gène CFTR sont identifiées et regroupées en 6 classes.
Les trois principales classes et leurs conséquences sur le phénotype cellulaire sont présentées dans le tableau ci dessous en comparaison avec  le CFTR non muté normal.

non muté
mutations de classe 1

exemples: m4, m3
mutations de classe 2

exemple: m1
mutations de classe 3

exemples: m2


d'après Gallego Quitana et al. 2014.



accueil > bac > spécialité SVT 17 mai 2022 Asie > exercice 2