III - La drépanocytose au phénotype moléculaire

1. L'hémoglobine

L'hémoglobine est une protéine dont la fonction principale est le transport du dioxygène dans l'organisme. Elle se situe à l'intérieur des globules rouges du sang, c'est elle qui leur confère leur couleur rouge. L'hémoglobine, chez l'être humain, est composée de quatre chaînes de protéines : deux chaînes Alpha et deux chaînes Bêta, dont chaque membre de la paire est identique à l'autre. Le gène muté responsable de la drépanocytose codant pour la chaîne Bêta, sa mutation entraîne des changements au niveau de l'hémoglobine.

Schématisation de l'hémoglobine. L'hème est une molécule composée de fer.

2. Substitution sur la protéine

En effet, le remplacement d'un nucléotide A par un nucléotide T implique un changement de codon au niveau de l'ARN messager, servant à produire la protéine : le codon GAG devient GUG (GUG et non GTG, car l'ARN messager possède des uraciles à la place de la thymine). Ainsi, la mutation provoque un changement de l'acide aminé en septième position sur la protéine de l'hémoglobine : l'acide glutamique est substitué par une valine.

Ci-dessous : la comparaison des protéines Bêta A (individu sain) et Bêta S (individu malade) à l'aide du logiciel Anagène.

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Comparaison des séquences d'acides aminés des protéines beta A (individu sain) et beta S (individu malade).

L'hémoglobine qui résulte de cette substitution, appelée HbS, se condense sous forme de fibres puis, l'insolubilité de cette forme désoxygénée induit une cristallisation simple.

Représentation de l'hémoglobine d'un individu drépanocytaire avec RASTOP

Pour visualiser,cliquer sur zoom aa n7 puis cocher noms des acides aminés et enfin cliquer dans coloration sur aa n7, pour chacunes des deux chaînes d'un individu sain et atteint par la drépanocytose.