Découvertes en 1962, les enzymes de restriction sont devenues rapidement des outils indispensables pour dépister une maladie génétique.

Pb : Comment les enzymes de restriction peuvent-elles contribuer au dépistage d'un allèle muté ?

I- Principe général

Une mutation peut faire apparaître ou disparaître un site de restriction pour une enzyme de restriction donnée. Si on utilise la bonne enzyme de restriction alors l'électrophorèse finale donnera des résultats différents entre l’allèle muté et l’allèle « normal ».

Exemple : la drépanocytose, maladie génétique liée à la formation d'une hémoglobine fibreuse anormale dite HbS.

NB : la technique de séparation des fragments d'ADN par éléctrophorèse sera étudiée plus en détail au prochain TP...

II- Application : détection de la mutation responsable de l'hémochromatose (TP de bac)

L’hémochromatose est une maladie héréditaire fréquente en Europe du Nord. Dans 96% des cas, elle est liée à une mutation du gène HFE, localisé sur le chromosome 6. Cette maladie se caractérise par une accumulation de fer dans les cellules de certains organes. Lorsque la maladie est dépistée suffisamment tôt, on peut limiter la concentration en fer et donner aux patients une espérance de vie identique au reste de la population. Un dépistage génétique des familles à risque, fondé sur l’utilisation d’enzymes de restriction, est donc nécessaire. Les enzymes de restriction coupent les séquences d’ADN en des sites composés de quelques bases et qui leur sont spécifiques, appelés sites de restriction.

Objectif : On cherche à identifier une enzyme de restriction permettant le dépistage de l’allèle muté chez un individu.

Matériel : Logiciel ANAGENE + fichiers geneh.edi

1- Justifier l’utilisation des enzymes de restriction pour dépister un allèle muté.
2- Ouvrir le fichier « geneh.edi » avec ANAGENE puis utiliser les fonctionnalités du logiciel pour comparer entre eux les allèles du gène HFE (h1 : allèle normal et h2 : allèle muté). Préciser la nature et noter l’emplacement de la mutation.
3- Traiter les deux allèles de façon à simuler l’action de toutes les enzymes de restriction agissant sur des sites à 4 bases. Obtenir à l’écran une représentation graphique et le tableau du nombre de sites de restriction pour ces enzymes. Déterminer l’enzyme qui peut être utilisée pour le dépistage génétique de l’hémochromatose.
4- Présenter successivement à l’écran, pour les deux allèles, les sites d’action de l’enzyme choisie, en utilisant les fonctionnalités du logiciel.
5- Réaliser un schéma comparatif des cartes de restriction des deux allèles pour l'enzyme choisie. Ce schéma reprendra toutes les informations rassemblées au cours de cette étude.
6- Rédiger une conclusion pour expliquer en quoi l’enzyme choisie permet de dépister l’hémochromatose.
7- Fermer le logiciel.