(Thme 3A) (Activit 19: La raction immunitaire adaptative
mdiation humorale)
(Comptences travailles)
(Notions construireAlors que l'immunit inne est largement
rpandue chez les tres vivants, l'immunit adaptative est propre aux
vertbrs. Elle s'ajoute l'immunit inne et assure une action plus
spcifique contre des molcules, ou partie de molcules. Les cellules
de l'immunit adaptative ne deviennent effectrices qu'aprs une
premire rencontre avec un antigne grce aux phnomnes de slection,
d'amplification et de diffrenciation clonales. Les dfenses
adaptatives associes avec les dfenses innes permettent normalement
d'liminer la cause du dclenchement de la raction immunitaire. )
(AttitudesFaire preuve dautonomie et de curiositMontrer de l'intrt
pour les progrs scientifiques et techniques)
(CapacitsRecenser, extraire et exploiter des informations, y
compris exprimentales, sur les cellules et les molcules intervenant
dans l'immunit adaptative. Concevoir et raliser une exprience
permettant de caractriser la spcificit des molcules intervenant
dans l'immunit adaptative Concevoir et raliser des expriences
permettant de mettre en vidence les immunoglobulines lors de la
raction immunitaire.)
Une semaine aprs son passage aux urgences, lenfant bless la
cuisse revient avec ses parents affols car les ganglions de laine
de leur enfant a augment de volume. Vous souponner que le
gonflement de ce ganglion lymphatique est une raction lintroduction
dans lorganisme de cet enfant de bactries par lorifice de la
piqure.
A partir des documents proposs et vos connaissances, vous allez
expliquer aux parents les mcanismes immunitaires adaptatifs mis en
jeu.
Document 1: Electrophorse des protines sriques de lenfant (
gauche) compare celle dun tmoin ( droite)
Les anticorps sont des glycoprotines synthtises par les
plasmocytes, que lon retrouve dans le plasma et dans dautres
liquides biologiques. Du point de vue fonctionnel, les anticorps
ont t dcrits lorigine comme une classe de protines sriques induites
suite l'introduction dans lorganisme d'un lment
tranger (gnralement un pathogne) et qui se lient spcifiquement
au corps tranger qui a provoqu leur synthse. Par la suite, on a mis
en vidence que les lymphocytes B possdent une forme membranaire de
cet anticorps comme rcepteur pour lantigne (on parle de BCR pour "B
cell receptor").
Les anticorps scrts sont structurellement identiques leur
quivalent membranaire ( lexception dun segment transmembranaire et
dune petite partie intracytoplasmique que lon ne retrouve que dans
la version membranaire). Les anticorps sont aussi appels
immunoglobulines car on les retrouve, aprs
lectrophorse des protines du srum, dans les diffrentes fractions
(, et ) des globulines. On distingue cinq classes dimmunoglobulines
: IgG, IgM, IgA, IgE et IgD, dont la structure repose chez lHomme
sur un modle quatre chanes (deux lourdes identiques et deux lgres
identiques). Le terme de gammaglobulines (que lon rencontre souvent
dans les rsultats danalyses sanguines) nest pas strictement
quivalent celui dimmunoglobulines.
Document 2: Observations microscopiques de ganglions
lymphatiques (p 311)
Document 3: Observations microscopiques lectroniques danticorps
et de complexes immuns (Livre p 312 et 317)
On met des anticorps (solubles) en prsence d'antignes
(solubles). On obtient un prcipit (insoluble) appel complexe
immun.
(Photo a (x 500 000):Complexe immunPhoto b (x1000 000):Une
molcule d'anticorps (en forme de "Y"))
Document 4: Le Test d'Ouchterlony (Livre p 316)
Principe :
Cest limmunodiffusion sur gel: les solutions dposes dans les
puits creuss dans le gel diffusent de faon homogne dans toutes les
directions autour du puits. Deux auroles de diffusion peuvent donc
entrer en contact lorsquelles ont suffisamment progress. Cette zone
de contact se traduit par un arc de prcipitation visible lil nu
lorsque les deux solutions ragissent (complexe immun
insoluble).
But de l'exprience :
On veut montrer que les molcules intervenant lors de la rponse
adaptative sont spcifiques de lantigne. Pour cela, on a inject un
antigne un lapin: de lalbumine de buf. Trois semaines plus tard, on
prlve du srum ce lapin (tube S) afin de rechercher la prsence
d'anticorps. Vous allez donc tester la spcificit de ce srum l'aide
de diffrents antignes :
tube S : srum de lapin ( qui on a inject un antigne)
tube A : eau distille (tmoin)
tube B : Casine
tube C : Hmoglobine
tube D : Albumine de buf
tube E : Ovalbumine
Attention, tous les produits utiliss sont des produits de
substitution et non de vritables anticorps et antignes.
Prparation dun gel dAgar couler dans une bote de Ptri
Peser dans la coupelle 0,2g dAgar prlevs laide dune spatule.
Verser 14 mL d'eau puis lAgar dans un Bcher et dissoudre
soigneusement lAgar avec la spatule.
Chauffer le mlange en remuant la spatule jusqu' ce que le mlange
devienne limpide et arrter au tout dbut de lbullition.
Retirer laide de la pince en bois et dposer environ 5 mL de gel
dAgar chaud et fluide dans une bote de Ptri.
Egaliser le niveau et supprimer rapidement les bulles.
Ne pas remuer la bote avant prise du gel dAgar : environ 5
min.
Ralisation des tests
Creuser les puits ncessaires avec lemporte-pice dans la glose de
la bote de Ptri (un trou central et 5 trous autour) avec un
gabarit. Utiliser le cure-dent pour liminer les disques de glose si
ncessaire. Attention ne pas fendre la glose.
Marquer, sous la boite de Ptri, la disposition des produits
dposer dans les puits permettant de rvler la raction de lanticorps
tudi avec les diffrents antignes proposs. Complter le schma de la
bote de ptri ci-dessous en indiquant la disposition des diffrents
produits.
Remplir les puits. Le produit prlev dans un tube avec un compte
goutte propre doit tre dpos dans le puits appropri sans dbordement
ni bulles et sans endommager le gel dagar. La surface de dpt doit
tre plane (ni concave, ni convexe).
Prvoir les rsultats , si notre hypothse de spcificit des
anticorps par rapport un antigne est juste.
Observer les rsultats une demi-heure plus tard, en plaant la
bote sur un fond noir en utilisant un clairage rasant. Noter ces
rsultats sur le schma de la bote ci-dessous.
Conclure.
Raliser un schma, l'chelle molculaire, permettant d'expliquer
les rsultats obtenus.
Schma de la boite de Ptri
Document 5: Mise en vidence de la structure des anticorps par le
modlisation virtuel avec le logiviel Rastop (Livre p 312)
Ouvrir le fichier iggtotal.pdb avec le logiciel Rastop. . Ce
fichier reprsente une immunoglobuline humaine (= Anticorps) entire
anti-VIH. Afficher cette molcule en rubans. Colorer chaque chane
diffremment. Afficher les ponts disulfures prsents entre les
chanes.
Sans fermer Rastop, ouvrir le dossier igg-si.edi avec Anagne. Il
contient les 4 squences correspondant aux quatre chanes de
limmunoglobuline observe avec Rastop. Attribuer les squences h, i,
l, m, aux 2 types de chanes mises en vidence la question
prcdente.
Comparer ces squences 2 2 (deux chanes lourdes h et i, deux
chaines lgres l et m).
Ouvrir, avec Anagne, le dossier igg-vi.edi. Il contient 8
squences correspondant aux chanes lourdes et lgres de 4 Anticorps
diffrents.
Effectuer une comparaison des chanes lgres dune part, et des
chanes lourdes dautre part.
Noter vos observations. Formuler une hypothse sur la fonction de
cette partie variable.
Complter et lgender le schma ci-contre dune molcule
danticorps.
Fichiers Rastop: iggtotal.pdb
Fichiers Anagne: igg-si.edi, igg-vi.edi.
Document 6: Mise en vidence de aa fonction des anticorps (Livre
p 312)
Dans Rastop ouvrir 1ACY et 1E 6J qui reprsentent les extrmits
dun des deux bras courts de deux anticorps anti VIH diffrents lis
avec un antigne (gp120 et p24). Afficher simultanment ces deux
reprsentations molculaires lcran. Pour chacune, reprsenter lantigne
sous la forme de sphres rouges et la partie variable de lanticorps
identifie sous forme de rubans colors comme prcdemment pour chacune
des deux chanes. Colorer le fond dcran en blanc.
Copier vos images sous Word et utiliser les fonctionnalits de
Word pour les lgender.
Prciser la localisation de la zone de fixation de lAntigne.
Localisation dun dterminant antignique
La reconnaissance est la liaison spcifique dune partie de
lanticorps avec une zone particulire de lantigne, appele dterminant
antignique
1- Ouvrir dans ANAGENE le fichier sida03.edi .
2- Localiser, laide des fonctionnalits du logiciel, la partie de
la squence de la protine p24 qui correspond au dterminant
antignique 5.3.
3- Noter les numros des acides amins correspondants.
4- Ouvrir le fichier p24.pdb avec le logiciel RASTOP.
5- Mettre en vidence le dterminant antignique 5.3 laide des
fonctionnalits du logiciel RASTOP.
Visualisation de la liaison entre le dterminant antignique et
lanticorps spcifique.
1- Ouvrir le fichier p24+Ac1.pdb, qui reprsente lassociation de
la protine p24 avec un fragment de lanticorps Ac1.
2- Identifier : lanticorps (chanes H et L), la protine p24
(chane p) et le dterminant antignique 5.3 laide des fonctionnalits
du logiciel RASTOP.
3- Colorer en blanc le fond de la fentre.
4- Choisir l'angle de vue des molcules et copier le schma.
5- Coller le schma dans un document Word.
6- Lgender le schma et lui donner un titre.
7- Ouvrir le fichier p24+Ac2.pdb, qui reprsente lassociation de
la protine p24 avec un fragment de lanticorps Ac2.
8- Refaire de nouveau les tapes B2 B6.
9- Comparer les liaisons entre lantigne p24 et les anticorps Ac1
et Ac2
Document 7: Slection clonale, prolifration et diffrenciation des
lymphocytes B
Document 8 : Mise en vidence de la monospcificit des Rcepteurs
des Lymphocytes B (BCR B Cell Receptor)
(Corticodes : Ils ont de multiples effets sur lorganisme :
augmentation du taux de glucose sanguin, accroissement de la
rtention deau et dions sodium, limination accrue dions
potassium.)
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