La phénylcétonurie

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Extrait du B.O. n°7 du 31 Août 2000 - Hors Série Programme officiel de première scientifique en SVT
Notions et contenus Activités envisageables
Du génotype au phénotype, relations avec l’environnement
 

La diversité des génotypes

Le phénotype peut se définir à différentes échelles: de l’organisme à la molécule.

Les phénotypes alternatifs sont dus à des différences dans les protéines concernées.

Analyse d’un exemple comme la drépanocytose ou la phénylcétonurie.

Comparaison de la structure des protéines en relation avec l’exemple étudié.

La synthèse des protéines

La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l’information génétique située dans la molécule d’ADN. Un gène est défini comme une séquence de nucléotides d’un brin d’ADN déterminant sur divers gènes. la séquence d’un polypeptide donné...
...La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides de l’ARN messager suivant un système de correspondance, le code génétique. Ce code génétique est universel et dégénéré. La traduction débute au codon d’initiation et s’arrête au codon stop.

Exploitation de logiciels sur les modèles moléculaires et structures spatiales de protéines enzymatiques et du complexe enzyme-substrat. Simulation de l’action catalytique d’une enzyme.

Utilisation de logiciels relatifs à:
- la synthèse des protéines,
- l’exploitation d’une banque de données.

 

Une portion de la phénylalanine hydroxylase est disponible à la PDB. Elle correspond au site catalytique de la protéine. La commande Seq3D permet de constatrer que la portion de molécule s'étend de l'acide aminé 118 à l'acide aminé 452 avec une lacune aux positions 137 - 142. Un atome de fer marque le site catalytique de l'enzyme. Le fichier comporte un dimère de l'enzyme, seule une chaîne est représentée ci dessus.
(L'image est un montage.)

 

 

Trois substitutions sont localisées en positions 261, 408 et 414 de la molécule.

Fichiers Anagène ou Seqaid :
PHE9
PHE15
PHE17

Chacune des ces mutations correspondant à une cause de phénylcétonurie.

Visualisation de la chaîne résultant de la synthèse de la PAH à partir d'un allèle muté entraînant l'apparition d'un codon stop au niveau du codon 222...

Fichiers Anagène ou Seqaid :
PHE7

La page Seq3D permet de visualiser des mutations repérées à l'aide de logiciels d'exploitation de données génétiques tels que Seqaid ou Anagène et de constater ainsi l'effet des mutations sur la séquence en acides aminés de cette molécule.
Le clic de souris permet de faire apparaître l'acide aminé muté ou de faire ressortir une partie de la chaîne selon le choix effectué dans la première partie de la page.

 

 

... ou du codon 272.

Les chaînes peptidiques correspondantes ont donc une longueur de 221 et 271 acides aminés, alterant largement le fonctionnement de l'enzyme.

Fichiers Anagène ou Seqaid :
PHE10

 

Si votre machine est correctement configurée, pour étudier la molécule 2pah, il suffit de :

Soit d'entrer le code PDB ci dessous
dans la case de code d'identification PDB
de la page d'entrée

Soit de Cliquer sur le lien ci-dessous
pour lancer Protéine Explorer qui télécharge
automatiquement la molécule indiquée.

2PAH
 
Charger la phénylalanime hydroxylase (2pah)