Chromosome 3

Caractéristiques générales

• Taille du chromosome : 6.7 cm
  
• Nombres de paires de bases : 199’501’827 pb
  
• Nombres de gènes : 1’150
  
• Lieu de séquençage: Allemagne, Chine, Royaume-Uni et USA
  
• Gène impliqué :
  
  • dans la vision nocturne
    
  • dans la régulation de l'appétit
    

Concept développé par le poster

La Bioinformatique

La bioinformatique constitue un large ensemble de techniques et concepts qui sont nécessaires pour comprendre l'information génétique, comme par exemple les génomes.

La technique qui nous intéresse est le séquençage des gènes et des protéines. Elle permet de classer les organismes suivant leurs différences génétiques (Phylogénie), mais aussi de savoir quel gène code quelle protéine, et de connaitre la structure des protéines.

C'est une science où une grande variété de métiers s'entraident: des biologistes, des informaticiens, des mathématiciens et des physiciens.

Ses limites

Seulement, un gène n'est pas obligatoirement à l'origine que d'une seule protéine, mais la bioinformatique n'est pas suffisamment puissante pour détecter quand une protéine est coupée en deux plus petites.

C'est le cas pour l'un des gènes du chromosome 3, codant pour deux protéines différentes, que personne n'avait pu détecter avec la bioinformatique auparavant.

Le gène impliqué dans la régulation de l'appétit

Ici, les deux protéines impliquées dans le contrôle de l'appétit, mais codées par un seul gène :

• La Ghréline, qui avertit le corps lorsque celui-ci a besoin de nutriments
• L'Obestatine, qui avertit lorsque le corps est suffisamment rassasié

C'est leur équilibre qui maintient le corps en bonne santé, car s'il est rompu, l'organisme peut tendre vers l'obésité ou l'anorexie. Il faut toutefois rappeler que notre appétit est aussi guidé par nos émotions et nos habitudes alimentaires, un dérèglement peut être donc dû à des facteurs physiologiques, psychologiques, ou culturels.

Développement par questions

Réfléchir à des questions qui sont en rapport avec les concepts abordés par le poster.

Epissage alternatif : pour approfondir les notions d'un gène plusieurs protéines.

Développez les concepts d'anorexie et de boulimie et comprendre comment les deux protéines (grehlin et obestatine) agissent sur les comportements alimentaires.

Discutez des gènes de prédisposition

Comment se fait-il qu'un gêne puisse coder plusieurs protéines différentes?

Comme dans ce cas, la Ghréline et l'Obestatine sont deux protéines synthétisées à partir du même gêne. Cela est possible par l' épissage alternatif: Lors de la synthèse des protéines, une fois que l'ARN s'est fait transcrire mais avant qu'il sorte du noyau, il doit passer par une étape de maturation (pour donner un ARNm mature) celle-ci comportant trois étapes:

• l'ajout d'une queue poly-A sur l'extrémité 3'
• l'ajout d'une coiffe 5'
• l'épissage

C'est cette dernière partie qui permet que deux protèines puissent être produites par un seul gêne, car dans cette étape, le gêne est épuré de ses parties non-codantes (nommées introns) pour qu'il ne reste plus que les parties codantes pour des protéines (celles ci nommées exons). Seulement, il peut y avoir un épissage alternatif, mécanisme parfaitement identique, sauf que certains exons peuvent aussi se faire éliminer parmi les introns. Cela faisant plusieurs types d'ARNm matures, certains possédant des exons que d'autres n'ont pas et inversement: des protéines donc différentes vont être synthétisées, comme ici pour la Ghréline et l'Obestatine.

Anorexie et Boulimie: problèmes simplement liés aux gênes?

C'est une question controversée, car actuellement le taux des cas anorexiques subit une très forte hausse: c'est la surenchère des médias qui utilisent de plus en plus de filles maigres que l'ont suspecte coupable. Tout d'abord, les jeunes filles (et les jeunes hommes mais plus rarement) se font donc un idéal physique lié à ces modèles, et cela leur est destructeur. Les deux protéines (Ghréline et Obestatine), suivant leur équilibre, favorisent donc ce déséquilibre psychologique: ce sont des gênes de prédispositions. (voir Question " Qu'est ce qu'un gêne de prédisposition?")

Alors pourquoi ce fait-il que ce problème ne se rencontre pas dans les pays en voie de développement?

On pense que là où la nourriture est encore considérée comme difficile d'accès, et où toute son importance est véritablement comprise, il faudra un déséquilibre génétique plus important que dans les pays occidentaux.

Qu'est ce qu'un gêne de prédisposition?

Un gêne de prédisposition va faire tendre l'organisme vers un déséquilibre, une maladie ou bien même un cancer: Cela va augmenter ses chances de contracter ces patrologies sans toutefois l'y condamner. On peut donc maintenant, en examinant les gênes, prédire ses chances de tomber malade plus tard de telle ou telle maladie ou cancer, et donc de faire des statistiques sur les chances de mort. Ceci donne un problème étique à cette démarche qui se voulant préventive, ainsi qu'un problème qui influencerait les assurances...

Il y a bien-sûr aussi des gênes de prédispositions pour des maladies jugées psychologiques, comme la dépression. La réelle difficulté de ce thème est le fait que les facteurs culturels et physiologique influencent eux aussi le malade. Justement pour le cas de la dépression, c'est une maladie psychologique où le gène (5-HTTLPR), impliqué dans le transport de la sérotonine, influence le développement de la maladie suivant sa forme dite courte ou sa forme dite longue. D'après les statistiques, si une personnes possèdent les gênes courts, elle a 4 fois plus de chance de contracter une dépression qu'une autre ayant les gênes longs.

source: http://www.journaldunet.com/science/biologie/dossiers/06/0605-depression/4.shtml

Bibliographie

http://www.expasy.org/prolune/pdf/chromosomewalk_parcours_jeune_public.pdf

http://www.expasy.org/prolune/pdf/chromosomewalk_caracteristiques_chromosomes.pdf

http://www.expasy.org/prolune/pdf/chromosomewalk_dossier_pedagogique.pdf

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