Présentation de formes rares de diabètes, les MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young). Proposition d'activité de comparaison de séquences des allèles sauvages et mutés dans le cas du MODY-2. Liaison génotype-phénotype.
Le diabète MODY
On distingue en général deux grands types de diabètes : le diabète de type I (insulino-dépendant) et le diabète de type II (non-insulino-dépendant). Si ces deux ensembles couvrent la majorité des cas, certains diabètes sont classés à part. Parmi ceux-ci, l’un des plus importants est le diabète MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young). Selon les auteurs, le diabète MODY est classé parmi les diabètes de type II, ou mis à part. Nous allons considérer ici MODY comme appartenant aux diabètes de type II. Ce diabète touche des sujets de moins de 25 ans, et correspond à environ 5 % des diabètes de type II.
L’intérêt de ce diabète est qu’il est assez bien caractérisé d’un point de vue génétique. Contrairement à la grande majorité des diabètes, pour lesquels on ne connaît que des gènes de prédisposition (c’est-à-dire que la mutation n’entraîne pas à 100 % l’apparition de la maladie, l’environnement jouant un rôle important dans le déclenchement de la maladie) les diabètes MODY sont des maladies monogéniques (c’est-à-dire causées par la mutation d’un seul gène).
MODY et les gènes
On connaît 5 types de diabète MODY, correspondant à 5 gènes mutés :
- MODY-1 : HNF-4alpha (Hepatocyte Nuclear Factor)
- MODY-2 : Glucokinase (Hexokinase hépatique)
- MODY-3 : HNF-1alpha
- MODY-4 : IPF-1 (Insulin Promoteur Factor)
- MODY-5 : HNF-1beta (forme de diabète MODY rare)
MODY-2 représente 50 % des cas, MODY-1 et MODY-3 30 %, et les autres formes les 20 % restant.
MODY-2 et la glucokinase
On peut se servir du diabète MODY-2 pour montrer un exemple de liaison génotype – phénotype dans le cas du diabète.
Le gène de la glucokinase a été cloné : il code une protéine de 465 acides aminés. Une mutation non-sens au niveau du codon 279 de ce gène a été trouvée chez des individus atteints de diabète MODY-2 :
| Gène glucokinase |
(831)GAC GAG AGC TCT(842) |
| Protéine glucokinase |
(278)Asp Gln Ser Ser(281) |
| Gène muté MODY-2 |
(831)GAC TAG AGC TCT(842) |
| Protéine mutée MODY-2 |
(278)Asp * |
Utilisation pédagogique
Il est possible de réaliser des alignements de l’allèle sauvage et de l’allèle muté grâce au logiciel Anagène par exemple, puis de comparer les protéines. Pour cela, copier les textes suivants :
glucokinase.adn
; ADN brin non transcrit ; Glucokinase humaine ; séquence codante uniquement ; forme sauvage fonctionnelle ; ATGCTGGACGACAGAGCCAGGA TGGAGGCCGCCAAGAAGGAGAAGGTAGAGCAGATCCTGGCAGAGTTCCAGCTGCAGGAGG AGGACCTGAAGAAGGTGATGAGACGGATGCAGAAGGAGATGGACCGCGGCCTGAGGCTGG AGACCCATGAAGAGGCCAGTGTGAAGATGCTGCCCACCTACGTGCGCTCCACCCCAGAAG GCTCAGAAGTCGGGGACTTCCTCTCCCTGGACCTGGGTGGCACTAACTTCAGGGTGATGC TGGTGAAGGTGGGAGAAGGTGAGGAGGGGCAGTGGAGCGTGAAGACCAAACACCAGATGT ACTCCATCCCCGAGGACGCCATGACCGGCACTGCTGAGATGCTCTTCGACTACATCTCTG AGTGCATCTCCGACTTCCTGGACAAGCATCAGATGAAACACAAGAAGCTGCCCCTGGGCT TCACCTTCTCCTTTCCTGTGAGGCACGAAGACATCGATAAGGGCATCCTTCTCAACTGGA CCAAGGGCTTCAAGGCCTCAGGAGCAGAAGGGAACAATGTCGTGGGGCTTCTGCGAGACG CTATCAAACGGAGAGGGGACTTTGAAATGGATGTGGTGGCAATGGTGAATGACACGGTGG CCACGATGATCTCCTGCTACTACGAAGACCATCAGTGCGAGGTCGGCATGATCGTGGGCA CGGGCTGCAATGCCTGCTACATGGAGGAGATGCAGAATGTGGAGCTGGTGGAGGGGGACG AGGGCCGCATGTGCGTCAATACCGAGTGGGGCGCCTTCGGGGACTCCGGCGAGCTGGACG AGTTCCTGCTGGAGTATGACCGCCTGGTGGACGAGAGCTCTGCAAACCCCGGTCAGCAGC TGTATGAGAAGCTCATAGGTGGCAAGTACATGGGCGAGCTGGTGCGGCTTGTGCTGCTCA GGCTCGTGGACGAAAACCTGCTCTTCCACGGGGAGGCCTCCGAGCAGCTGCGCACACGCG GAGCCTTCGAGACGCGCTTCGTGTCGCAGGTGGAGAGCGACACGGGCGACCGCAAGCAGA TCTACAACATCCTGAGCACGCTGGGGCTGCGACCCTCGACCACCGACTGCGACATCGTGC GCCGCGCCTGCGAGAGCGTGTCTACGCGCGCTGCGCACATGTGCTCGGCGGGGCTGGCGG GCGTCATCAACCGCATGCGCGAGAGCCGCAGCGAGGACGTAATGCGCATCACTGTGGGCG TGGATGGCTCCGTGTACAAGCTGCACCCCAGCTTCAAGGAGCGGTTCCATGCCAGCGTGC GCAGGCTGACGCCCAGCTGCGAGATCACCTTCATCGAGTCGGAGGAGGGCAGTGGCCGGG GCGCGGCCCTGGTCTCGGCGGTGGCCTGTAAGAAGGCCTGTATGCTGGGCCAGTGA
mody2.adn
; ADN BRIN CODANT ; GLUCOKINASE HUMAINE ; MUTATION NON SENS TROUVEE CHEZ UN PATIENT MODY-2 ; REF : NATURE 356, 721-722 (1991) ; ATGCTGGACGACAGAGCCAGGA TGGAGGCCGCCAAGAAGGAGAAGGTAGAGCAGATCCTGGCAGAGTTCCAGCTGCAGGAGG AGGACCTGAAGAAGGTGATGAGACGGATGCAGAAGGAGATGGACCGCGGCCTGAGGCTGG AGACCCATGAAGAGGCCAGTGTGAAGATGCTGCCCACCTACGTGCGCTCCACCCCAGAAG GCTCAGAAGTCGGGGACTTCCTCTCCCTGGACCTGGGTGGCACTAACTTCAGGGTGATGC TGGTGAAGGTGGGAGAAGGTGAGGAGGGGCAGTGGAGCGTGAAGACCAAACACCAGATGT ACTCCATCCCCGAGGACGCCATGACCGGCACTGCTGAGATGCTCTTCGACTACATCTCTG AGTGCATCTCCGACTTCCTGGACAAGCATCAGATGAAACACAAGAAGCTGCCCCTGGGCT TCACCTTCTCCTTTCCTGTGAGGCACGAAGACATCGATAAGGGCATCCTTCTCAACTGGA CCAAGGGCTTCAAGGCCTCAGGAGCAGAAGGGAACAATGTCGTGGGGCTTCTGCGAGACG CTATCAAACGGAGAGGGGACTTTGAAATGGATGTGGTGGCAATGGTGAATGACACGGTGG CCACGATGATCTCCTGCTACTACGAAGACCATCAGTGCGAGGTCGGCATGATCGTGGGCA CGGGCTGCAATGCCTGCTACATGGAGGAGATGCAGAATGTGGAGCTGGTGGAGGGGGACG AGGGCCGCATGTGCGTCAATACCGAGTGGGGCGCCTTCGGGGACTCCGGCGAGCTGGACG AGTTCCTGCTGGAGTATGACCGCCTGGTGGACTAGAGCTCTGCAAACCCCGGTCAGCAGC TGTATGAGAAGCTCATAGGTGGCAAGTACATGGGCGAGCTGGTGCGGCTTGTGCTGCTCA GGCTCGTGGACGAAAACCTGCTCTTCCACGGGGAGGCCTCCGAGCAGCTGCGCACACGCG GAGCCTTCGAGACGCGCTTCGTGTCGCAGGTGGAGAGCGACACGGGCGACCGCAAGCAGA TCTACAACATCCTGAGCACGCTGGGGCTGCGACCCTCGACCACCGACTGCGACATCGTGC GCCGCGCCTGCGAGAGCGTGTCTACGCGCGCTGCGCACATGTGCTCGGCGGGGCTGGCGG GCGTCATCAACCGCATGCGCGAGAGCCGCAGCGAGGACGTAATGCGCATCACTGTGGGCG TGGATGGCTCCGTGTACAAGCTGCACCCCAGCTTCAAGGAGCGGTTCCATGCCAGCGTGC GCAGGCTGACGCCCAGCTGCGAGATCACCTTCATCGAGTCGGAGGAGGGCAGTGGCCGGG GCGCGGCCCTGGTCTCGGCGGTGGCCTGTAAGAAGGCCTGTATGCTGGGCCAGTGA
Thème d’étude Anagène : diabete.edi
; Anagène – Fenetre Edition ; glucokinase.adn ; Type 1 ; Dec 0 ; ADN brin non transcrit Glucokinase humaine séquence codante uniquement ; forme sauvage fonctionnelle ; ATGCTGGACGACAGAGCCAGGATGGAGGCCGCCAAGAAGGAGAAGGTAGAGCAGATCCTGGCAGAGTTCC AGCTGCAGGAGGAGGACCTGAAGAAGGTGATGAGACGGATGCAGAAGGAGATGGACCGCGGCCTGAGGCT GGAGACCCATGAAGAGGCCAGTGTGAAGATGCTGCCCACCTACGTGCGCTCCACCCCAGAAGGCTCAGAA GTCGGGGACTTCCTCTCCCTGGACCTGGGTGGCACTAACTTCAGGGTGATGCTGGTGAAGGTGGGAGAAG GTGAGGAGGGGCAGTGGAGCGTGAAGACCAAACACCAGATGTACTCCATCCCCGAGGACGCCATGACCGG CACTGCTGAGATGCTCTTCGACTACATCTCTGAGTGCATCTCCGACTTCCTGGACAAGCATCAGATGAAA CACAAGAAGCTGCCCCTGGGCTTCACCTTCTCCTTTCCTGTGAGGCACGAAGACATCGATAAGGGCATCC TTCTCAACTGGACCAAGGGCTTCAAGGCCTCAGGAGCAGAAGGGAACAATGTCGTGGGGCTTCTGCGAGA CGCTATCAAACGGAGAGGGGACTTTGAAATGGATGTGGTGGCAATGGTGAATGACACGGTGGCCACGATG ATCTCCTGCTACTACGAAGACCATCAGTGCGAGGTCGGCATGATCGTGGGCACGGGCTGCAATGCCTGCT ACATGGAGGAGATGCAGAATGTGGAGCTGGTGGAGGGGGACGAGGGCCGCATGTGCGTCAATACCGAGTG GGGCGCCTTCGGGGACTCCGGCGAGCTGGACGAGTTCCTGCTGGAGTATGACCGCCTGGTGGACGAGAGC TCTGCAAACCCCGGTCAGCAGCTGTATGAGAAGCTCATAGGTGGCAAGTACATGGGCGAGCTGGTGCGGC TTGTGCTGCTCAGGCTCGTGGACGAAAACCTGCTCTTCCACGGGGAGGCCTCCGAGCAGCTGCGCACACG CGGAGCCTTCGAGACGCGCTTCGTGTCGCAGGTGGAGAGCGACACGGGCGACCGCAAGCAGATCTACAAC ATCCTGAGCACGCTGGGGCTGCGACCCTCGACCACCGACTGCGACATCGTGCGCCGCGCCTGCGAGAGCG TGTCTACGCGCGCTGCGCACATGTGCTCGGCGGGGCTGGCGGGCGTCATCAACCGCATGCGCGAGAGCCG CAGCGAGGACGTAATGCGCATCACTGTGGGCGTGGATGGCTCCGTGTACAAGCTGCACCCCAGCTTCAAG GAGCGGTTCCATGCCAGCGTGCGCAGGCTGACGCCCAGCTGCGAGATCACCTTCATCGAGTCGGAGGAGG GCAGTGGCCGGGGCGCGGCCCTGGTCTCGGCGGTGGCCTGTAAGAAGGCCTGTATGCTGGGCCAGTGA ;- ; mody2.adn ; Type 1 ; Dec 0 ; ADN BRIN non transcrit GLUCOKINASE HUMAINE MUTATION NON-SENS TROUVEE CHEZ ; UN PATIENT MODY-2 REF : NATURE 356, 721-722 (1991) ; ATGCTGGACGACAGAGCCAGGATGGAGGCCGCCAAGAAGGAGAAGGTAGAGCAGATCCTGGCAGAGTTCC AGCTGCAGGAGGAGGACCTGAAGAAGGTGATGAGACGGATGCAGAAGGAGATGGACCGCGGCCTGAGGCT GGAGACCCATGAAGAGGCCAGTGTGAAGATGCTGCCCACCTACGTGCGCTCCACCCCAGAAGGCTCAGAA GTCGGGGACTTCCTCTCCCTGGACCTGGGTGGCACTAACTTCAGGGTGATGCTGGTGAAGGTGGGAGAAG GTGAGGAGGGGCAGTGGAGCGTGAAGACCAAACACCAGATGTACTCCATCCCCGAGGACGCCATGACCGG CACTGCTGAGATGCTCTTCGACTACATCTCTGAGTGCATCTCCGACTTCCTGGACAAGCATCAGATGAAA CACAAGAAGCTGCCCCTGGGCTTCACCTTCTCCTTTCCTGTGAGGCACGAAGACATCGATAAGGGCATCC TTCTCAACTGGACCAAGGGCTTCAAGGCCTCAGGAGCAGAAGGGAACAATGTCGTGGGGCTTCTGCGAGA CGCTATCAAACGGAGAGGGGACTTTGAAATGGATGTGGTGGCAATGGTGAATGACACGGTGGCCACGATG ATCTCCTGCTACTACGAAGACCATCAGTGCGAGGTCGGCATGATCGTGGGCACGGGCTGCAATGCCTGCT ACATGGAGGAGATGCAGAATGTGGAGCTGGTGGAGGGGGACGAGGGCCGCATGTGCGTCAATACCGAGTG GGGCGCCTTCGGGGACTCCGGCGAGCTGGACGAGTTCCTGCTGGAGTATGACCGCCTGGTGGACTAGAGC TCTGCAAACCCCGGTCAGCAGCTGTATGAGAAGCTCATAGGTGGCAAGTACATGGGCGAGCTGGTGCGGC TTGTGCTGCTCAGGCTCGTGGACGAAAACCTGCTCTTCCACGGGGAGGCCTCCGAGCAGCTGCGCACACG CGGAGCCTTCGAGACGCGCTTCGTGTCGCAGGTGGAGAGCGACACGGGCGACCGCAAGCAGATCTACAAC ATCCTGAGCACGCTGGGGCTGCGACCCTCGACCACCGACTGCGACATCGTGCGCCGCGCCTGCGAGAGCG TGTCTACGCGCGCTGCGCACATGTGCTCGGCGGGGCTGGCGGGCGTCATCAACCGCATGCGCGAGAGCCG CAGCGAGGACGTAATGCGCATCACTGTGGGCGTGGATGGCTCCGTGTACAAGCTGCACCCCAGCTTCAAG GAGCGGTTCCATGCCAGCGTGCGCAGGCTGACGCCCAGCTGCGAGATCACCTTCATCGAGTCGGAGGAGG GCAGTGGCCGGGGCGCGGCCCTGGTCTCGGCGGTGGCCTGTAAGAAGGCCTGTATGCTGGGCCAGTGA ;-
Ces séquences correspondent à la seule partie codante du brin codant de l’ADN du gène. La mutation est au niveau de la base 834 : G → T, créant un codon STOP.
Crédits
