Identification of a Identification of a new allelic variants new allelic variants in the ovine prion in the ovine prion protein (PrP) geneprotein (PrP) gene

Tremblante du moutonTremblante du mouton

Encéphalopathie Encéphalopathie spongiforme spongiforme transmissible, se transmissible, se traduisant par une traduisant par une dégénérescence fatale dégénérescence fatale du du système du du système nerveux central par nerveux central par accumulation d’une accumulation d’une forme protéase-forme protéase-résistante de la résistante de la protéine prion PrP. protéine prion PrP.

Prion Prion

Définition :Définition : Proteinaceaous Infectious Proteinaceaous Infectious particle ONlyparticle ONly

Historique :Historique :

- 1960, Griffith suggère que - 1960, Griffith suggère que l’agent infectieux de la tremblante du l’agent infectieux de la tremblante du mouton est une protéine.mouton est une protéine.

- 1982, Prusiner démontre que - 1982, Prusiner démontre que la protéine de Griffith peut être la protéine de Griffith peut être considérée comme l’agent infectieux de la considérée comme l’agent infectieux de la maladie.maladie.

PrionPrion Historique :Historique : - 1982, Prusiner - 1982, Prusiner (prix nobel de médecine 1997)(prix nobel de médecine 1997) démontre que la protéine de démontre que la protéine de Griffith peut être considérée Griffith peut être considérée comme l’agent infectieux decomme l’agent infectieux de la tremblante du mouton.la tremblante du mouton.

Prusiner S.B. Prusiner S.B. Novel Proteinaceaous infectious particles cause scrapieNovel Proteinaceaous infectious particles cause scrapie . . Science 1982 ; 216 : 136-44Science 1982 ; 216 : 136-44

PrionPrion

Historique :Historique :

- 1985 : découverte du - 1985 : découverte du gène humain qui code la PrP, situé gène humain qui code la PrP, situé sur le bras court du chromosome 20.sur le bras court du chromosome 20.

PrionPrion

La théorie de Prusiner donne le coup La théorie de Prusiner donne le coup d’envoi à une vive polémique.d’envoi à une vive polémique.

Aujourd’hui cette théorie a fait son chemin Aujourd’hui cette théorie a fait son chemin et nous oblige à revoir sérieusement et nous oblige à revoir sérieusement certains dogmes scientifiques.certains dogmes scientifiques.

Un gène = plusieurs formes Un gène = plusieurs formes protéiques ??????protéiques ??????

plusieurs fonctions plusieurs fonctions biologiques ???biologiques ???

PrionPrion

Un seul et même gèneUn seul et même gène code pour la code pour la protéine normale PrP, et la protéine protéine normale PrP, et la protéine pathologique PrPscpathologique PrPsc

Hypothèse : au contact d’un PrPsc, la Hypothèse : au contact d’un PrPsc, la protéine normale change de protéine normale change de conformation et devient à son tour conformation et devient à son tour pathologique.pathologique.

Prion = support d’une information Prion = support d’une information (conversion d’une protéine) « héritable » (conversion d’une protéine) « héritable » mais indépendante de l’ADN.mais indépendante de l’ADN.

PrionPrion

Autre hypothèse = existence d’un Autre hypothèse = existence d’un cofacteur.cofacteur.

La nature de ce cofacteur pourrait tout La nature de ce cofacteur pourrait tout changer à la théorie du prionchanger à la théorie du prion

Présence virale difficilement Présence virale difficilement décelable???décelable???

Protéine X chaperonne???Protéine X chaperonne???

PrionPrion

Structure tridimensionnelle.Structure tridimensionnelle.

Prion : pathogéniePrion : pathogénie

→→Une fois transformée, la protéine Une fois transformée, la protéine s’accumulerait et précipiterait sous forme de s’accumulerait et précipiterait sous forme de dépôts d’amyloïde.dépôts d’amyloïde.

→→Forme PrPsc très résistante aux protéases.Forme PrPsc très résistante aux protéases.

→→Dans le cas des encéphalopathies Dans le cas des encéphalopathies spongiformes transmissibles, ces plaques spongiformes transmissibles, ces plaques transforment les tissus neuronaux en transforment les tissus neuronaux en véritable éponge.véritable éponge.

Prion : pathogénie Prion : pathogénie

Facteurs de Facteurs de susceptibilitésusceptibilité

Les gènes des protéines PrP de l’homme et de Les gènes des protéines PrP de l’homme et de nombreux mammifères ont été isolés et séquencés.nombreux mammifères ont été isolés et séquencés.

Homologie de séquence en acides aminés de 80%Homologie de séquence en acides aminés de 80%

Maladie de Creutzfeld Jacob chez l’homme codon Maladie de Creutzfeld Jacob chez l’homme codon 129 : 129 :

Sujets sains : 50% Met/Val, 35% Met/Met, 15% Sujets sains : 50% Met/Val, 35% Met/Met, 15% Val/ValVal/Val

Sujets MCJ : 10% Met/Val, 79% Met/Met, 11% Val/ValSujets MCJ : 10% Met/Val, 79% Met/Met, 11% Val/Val

Facteurs de Facteurs de susceptibilitésusceptibilité

Identification of a new allelic variants Identification of a new allelic variants in the ovine prion protein (PrP) genein the ovine prion protein (PrP) gene, , T. Kutzer, I. Pfeiffer and B. Brenig.T. Kutzer, I. Pfeiffer and B. Brenig.

Etude de la relation entre le Etude de la relation entre le polymorphisme du gène de la PrP et la polymorphisme du gène de la PrP et la Scrapie sur 1108 moutons de 33 Scrapie sur 1108 moutons de 33 espèces différentes.espèces différentes.

Détermination des codons 136, 154 et Détermination des codons 136, 154 et 171 du gène.171 du gène.

Facteurs de Facteurs de susceptibilitésusceptibilité

Remplacement de la glutamine (Q) Remplacement de la glutamine (Q) par l’arginine (R) au codon 171 par l’arginine (R) au codon 171 augmente la résistance à la augmente la résistance à la tremblante.tremblante.

Remplacement de l’alanine (A) par la Remplacement de l’alanine (A) par la valine (V) au codon 136 augmente la valine (V) au codon 136 augmente la susceptibilité.susceptibilité.

Materials and methodsMaterials and methods

Extraction de l’ADN et amplification Extraction de l’ADN et amplification par PCRpar PCR

Séquençage des produits de PCRSéquençage des produits de PCR

RésultatsRésultats

Codon 136 : A ou VCodon 136 : A ou V Codon 154 : R ou HCodon 154 : R ou H Codon 171 : R, Q ou HCodon 171 : R, Q ou H Total 21 génotypes différentsTotal 21 génotypes différents Aux haplotypes déjà connus (ARR, Aux haplotypes déjà connus (ARR,

ARQ, AHQ, ARH et VRQ) ont été ARQ, AHQ, ARH et VRQ) ont été trouvés 2 nouveaux : AHR et VRR.trouvés 2 nouveaux : AHR et VRR.

RésultatsRésultats

Cette étude a confirmé que la valine Cette étude a confirmé que la valine au codon 136 est un variant rareau codon 136 est un variant rare

Parmi les 21 génotypes déterminés, Parmi les 21 génotypes déterminés, 3 sont représentés chez toutes les 3 sont représentés chez toutes les espèces utilisées : ARR/ARR, espèces utilisées : ARR/ARR, ARR/ARQ et ARQ/ARQ.ARR/ARQ et ARQ/ARQ.

PerspectivesPerspectives

Peu de polymorphisme au codon 136 : Peu de polymorphisme au codon 136 : possibilité d’établir une sélection pour possibilité d’établir une sélection pour augmenter la résistance génétique à la augmenter la résistance génétique à la maladie.maladie.

Sélectionner les individus porteurs ARR Sélectionner les individus porteurs ARR semble être une bonne solution.semble être une bonne solution.

Problème : rien ne prouve qu’une forme de Problème : rien ne prouve qu’une forme de scrapie ne puisse jamais attaquer ces scrapie ne puisse jamais attaquer ces individus.individus.

Il y a certaines races pour lesquelles la Il y a certaines races pour lesquelles la sélection semble impossiblesélection semble impossible

RéférencesRéférences www.ensaia.u-nancy.fr/marie/web/ntic/pages/pages2000/nicwww.ensaia.u-nancy.fr/marie/web/ntic/pages/pages2000/nic

ot.htmlot.html http://Membres.lycos.fr/tpebse/page2.htmlhttp://Membres.lycos.fr/tpebse/page2.html www.cybersciences.com/cyber/3.0/N3286.aspwww.cybersciences.com/cyber/3.0/N3286.asp www.mhr-viandes.com/fr/docu/docu/d0001822.htmlwww.mhr-viandes.com/fr/docu/docu/d0001822.html www.vache-folle.com/dossier1.shtmlwww.vache-folle.com/dossier1.shtml www.biofutur.com/issues/210hs/dossier_art2.htmlwww.biofutur.com/issues/210hs/dossier_art2.html Molecular analysis of ovine prion protein identifies Molecular analysis of ovine prion protein identifies

similarities between BSE and an experimental isolate of similarities between BSE and an experimental isolate of natural scrapie, CH1641natural scrapie, CH1641 ; J. Hope et al, Journal of general ; J. Hope et al, Journal of general virology (1999), 80, 1-4virology (1999), 80, 1-4

The prion protein has RNA binding and chaperoning The prion protein has RNA binding and chaperoning properties characteristic of nucleocapsid protein NCp7 of properties characteristic of nucleocapsid protein NCp7 of HIV-1 ; C. Gabust et al, The journal of biological chemistry HIV-1 ; C. Gabust et al, The journal of biological chemistry (2001), 276-22, 19301-19309(2001), 276-22, 19301-19309