Compte-rendu de tp de bio informatique : etude d’une sequence associee a une pathologie.

Compte-rendu de tp de bio informatique : etude d’une sequence associee a une pathologie.

Compte-rendu de TP de bio informatique : Etude d’une sequence associee a une pathologie. Des zoologistes etudiant une famille de tigres de Siberie obtinrent lors d’une portee trois individus atteins de desquamation severe et de problemes de vision. Ces symptomes ressemblent fortement a ceux obtenus lors d’une carence en vitamine A. Or apres une analyse plus poussee de ces trois individus ils ont observes qu’il n’avaient aucun carence en vitamine A. Ils ont donc chercher a determiner une anomalie au niveau du metabolisme de cet vitamine, et ont trouver un ARNm de 783pb anormalement surexprime.

Nous allons donc etudier la sequence du transcrit de cet ARNm. Premiere etape : recherche de sequences similaires Cette etape nous permet de comparer notre sequence a d’autres connues afin de pouvoir trouver des similitudes qui nous permettraient de trouver sa fonction dans l’organisme. Nous avons effectue un Blast de la sequence sur le site de http://blast. ncbi. nlm. nih. gov/Blast. cgi [pic] Figure 1 : sequences similaires comparees par BLAST La recherche nous indique une complementarite avec de nombreuses sequences plus ou moins similaires, avec des scores et des E-value differentes.

Ensuite, nous decidons d’observer plus precisement ces differences en comparant les 15 premieres sequences les plus ressemblantes a notre

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sequence experimentale par ClustalW2, qui identifie les mutations ponctuelles et les sequences conservees. [pic] Figure 2 : observation des mutations en acides amines des 15 sequences les plus proches. Le but est de determiner les repercutions des mutations sur le phenotype de l’animal. Pour cela, nous allons etudier les possibles modifications structurales de notre proteine dues a ces mutations. ous allons donc la comparer a une proteine de reference connue dans la banque de donnee PDB, qui est la Retinol-binding Protein 4 (RBP4) dont le code pdb est 3FMZ, nous permettant d’acceder a la structure tridimensionnelle determinee par cristallographie. I. Comparaison de la sequence etudiee avec une proteine retinol-binding 4 : Cette proteine appartient a la famille de lipocaline et a pour fonction de livrer le retinol (alcool de Vitamine A) dans le sang. Elle livre le retinol des magasins de foie aux tissus peripheriques. Les differences de sequences entre ces deux proteines sont les suivantes : pic] Figure 4 : comparaison de sequence, identification des mutations. Nous devons maintenant etudier la structure tridimensionnelle de notre proteine de reference puis observer ou se trouvent les mutations. Etude du site de fixation au ligand et des mutations : 3FMZ est le code correspondant a la proteine RBP fixant le 2-TI, un analogue du retinol. Il nous faut donc trouver le code correspondant a la meme proteine, fixant le retinol. C’est le cas de 1RBP : retinol-binding protein 4 of Human Serum with retinol. [pic] figure 5 : structure secondaire de la roteine retinol-binding. Le ligand est le retinol La liaison du ligand se fait, par interactions faibles, au niveau des acides amines : Leu35, Phe36, Ala43, Ala55, Ala57, Val61, Leu63, Met73, Gly75, Leu97, Gln98, His104, phe135 Identification des mutations : – 1. AA 2 : R ( A au niveau de la premiere boucle. Charge + ( neutre – 2. AA 3 : D( E idem charge – ( charge – – 3. AA 8 : S( N au niveau de l’helice H1. Polaire neutre ( polaire neutre. – 4. AA 10 : R( Q au niveau d’une boucle. Charge – ( polaire neutre. – 5. AA 12 : N ( K au niveau d’une boucle. Charge + ( charge + 6. AA 21 : S ( A au niveau d’une jonction boucle-feuillet. Polaire neutre ( apolaire. – 7. AA 28 : A ( I au niveau d’un feuillet beta et d’une sequence fortement conservee. Apolaire ( apolaire – 8. AA 36 : F ( I au niveau d’une boucle appartenant au site de liaison au ligand – 9. AA 50 : T( N au niveau d’une boucle. Polaire neutre ( neutre. – 10. AA 52 Q( R au niveau d’une boucle. Polaire neutre ( charge + – 11. AA 64 L ( I au niveau d’une boucle. Apolaire ( apolaire – 12. AA 66 N( S au niveau d’une jonction boucle-feuillet. Polaire neutre ( polaire neutre. – 13.

AA 107 V( I au niveau d’un feuillet. Apolaire ( apolaire – 14. AA 116 V( I au niveau d’un feuillet. Apolaire ( apolaire – 15. AA 122 L ( I au niveau d’un jonction feuillet-boucle. Apolaire ( apolaire. – 16. AA 146 P( L au niveau de l’helice H2. polaire neutre ( apolaire. Les acides amines tres souvent presents dans les feuillets ? : Gly, Val, Ile (3 acides amines apolaires). Les acides amines favorisant la formation d’helice ? sont Ala, Glu, Leu, Met. Les acides amines mauvais formateurs sont Pro, Gly, Tyr, Ser. On n’observe aucune modification flagrante a partir de ces informations.

Parmi les mutations observees, celle de l’acide amine 36, se trouvent justement au niveau de ce site de fixation. Une Phe est modifiee en Ile, on a donc perdu l’aromaticite au niveau de ce residu. Cette modification induit probablement la mauvaise fixation du ligand. Conclusion : Nous avons etudie la proteine codee par l’ARNm sur-exprime chez les tigres, afin de voir si leur maladie pourrait etre lie a ce gene. On observe une mutation au niveau du site de fixation du retinol, alcool de la vitamine A, et une autre tres proche de ce site.

Ces deux mutations peuvent influencer ou empecher la fixation du retinol. On peut en conclure que les symptomes des animaux atteins, ressemblant tres precisement a une carence en vitamine A sont en fait due a une incapacite de la proteine RBP de transporter le retinol du foie au reste des tissus. De plus, on peut emettre l’hypothese selon laquelle la Vitamine A est un facteur de regulation positive de l’expression du gene. le transport ne pouvant pas etre fait, la vitamine A s’accumule dans le foie, sur-exprimant ainsi le gene codant pour la proteine de transport, restant inactive.