Séance du 30/04/2020 Corrigé de l’activité 2
TCR BCR
Cellule disposant
de ce récepteur Lymphocyte T Lymphocyte B
Forme globale du
récepteur Bipolaire avec un fragment variable et un fragment constant, de forme
rectangulaire.
Bipolaire, avec un fragment constant, le fragment FC et un fragment variable, le fragment Fab en
forme de « Y »
Nombre de
chaînes 2 4
Taille des chaînes
(en a.a) Alpha : 204 (moyenne :210-220 )
Beta : 245 (moyenne :220-250 ) Lourde : 457 (moyenne :440-450 ) Légère : 215 (moyenne :210-220 )
Nombre de
parties variables et constantes par chaînes
1
Localisation site de
reconnaissance spécifique de l’antigène
Sur la partie variable de la Chaîne alpha et de la chaîne Beta dont la séquence change selon l’antigène ce qui permet la reconnaissance spécifique de l’antigène.
Il s’agit de quelques acides aminés seulement
Sur la partie variable de la Chaîne lourde et de la chaîne légère (que l’on appelle aussi fragment Fab) dont la séquence change selon l’antigène ce
qui permet la reconnaissance spécifique de l’antigène. Il s’agit de quelques acides aminés
seulement Partie reconnue
par les BCR ou TCR
Une partie de l’antigène : le déterminant antigènique
Nombre d’antigènes reconnus par récepteurs
1 2 (deux fois le même)
Nécessite une CPA et le CMH pour reconnaître l’antigène
Oui Non l’antigène est reconnu « tel quel », on dit que le BCR reconnaît l’antigène « natif »
Schéma des
récepteurs
associé à un
antigène
Bilan :
Les lymphocytes agissent contre un antigène précis. Pour ce faire, ils disposent de récepteurs protéiques membranaires, les immunoglobulines membranaires ou les BCR (Acronyme de B-Cell Receptor ou récepteur B en français) pour les lymphocytes B les TCR (Acronyme de T-cell Receptor ou récepteur T). Les BCR et TCR sont dits bipolaires ; ils présentent un fragment qui ne varie très peu, permettant l’ancrage (mais pas que) de la protéine à la membrane, c’est le fragment constant. Mais il existe une région où les changements de séquences peptidiques sont plus notables, on parle du fragment variable. On peut parler aussi de fragment FAB( pour fragment antigen binding) pour les BCR. Cette variabilité permet de reconnaître spécifiquement l’ensemble des antigènes présents dans la nature. Ce n’est pas toute la région variable qui reconnaît spécifiquement l’antigène, mais quelques acides aminés des différentes chaînes des récepteurs. Ces acides aminés définissent le site anticorps du fragment variable ou paratope. De même, ce n’est pas tout l’antigène qui est reconnue, mais une partie (quelques acides aminés) que l’on appelle déterminant antigénique ou épitope. Les lymphocytes B peuvent reconnaître directement les antigènes. Mais les lymphocytes t, nécessitent d’une cellule présentatrice d’antigène pour reconnaître un antigène et pour être activé. Le TCR réalise une double reconnaissance, de l’antigène et du CMH (grâce à une CPA) afin d’activer le Lymphocyte t pour éliminer l’antigène.
Complément : Lorsque l’on étudie les régions variables des TCR et des BCR, on distingue deux régions, des régions hypervariables de 5 à 10 acides aminés, il s’agit du fragment CDR (Complemetary Determining Region » qui permet la reconnaissance spécifique de l’antigène. Les fragments CDR constituent les épitopes. Et de par et d’autres des fragments CDR, on trouve des fragments moins variables, mais variables tout de même, on les appelle les fragments FR (pour framework region). Ces variabilités et ces régions sont représentés sur le diagramme ci-contre.
c)- L’acquisition du répertoire immunitaire.
Support : activité 3 (cf page suivante)
enseignement 1ère de spécialité
ACT.3
Thème 3/Chapitre 5 : L’immunité adaptative L’acquisition d’un répertoire immunitaire
Capacité(s) travaillée(s) en lien avec le programme :
- Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les cellules et les molécules intervenant dans l'immunité́ adaptative.
-Estimer le nombre et la diversité des cellules et des molécules nécessaires à l’immunité adaptative.
Insister sur la notion de combinatoire.
Durée : 50min
Situation déclenchante :
M X sait que l’immunité adaptative fait intervenir des récepteurs qui sont codés par des gènes qui reconnaissent spécifiquement un antigène grâce à leur partie variable. Il sait aussi que le corps humain dispose d’environ 20 000 gènes et tous n’interviennent pas dans la réponse immunitaire adaptative et qu’il existe des milliards d’antigènes différents .Situation problème :
Comment expliquer la grande diversité des récepteurs de l’immunité adaptative produits ?Consigne
1. Quelles « qualités » doit posséder un lymphocyte pour devenir immunocompétent ?
2. Comment expliquer le paradoxe entre l’infinie diversité de molécules de l’immunité et le nombre limités de gènes dans l’espèce humaine. Vous déterminerez par le calcul le nombre de BCR et de TCR possible à l’aide des gènes intervant dans la construction de ces récepteurs en ne tenant compte que les arrangements chromosomiques. Puis montrez que la formation de ces récepteurs permet d’agir spécifiquement contre tous les antigènes possibles lorsque l’on tient compte des mutations.
Support :
Document 1 : Les organes lymphoïdes, producteurs de lymphocytes immunocompétents.
Rq et aides aux calculs :
• le fragment constant est toujours le même dans les lymphocytes, il ne contribue donc pas à créer de la diversité des TCR et BCR.
• De même pour former les BCR, les lymphocytes B humains utilisent indifféremment les 2 types de chaînes légères .
• En plus de ces recombinaisons, il a été démontré des l’existence de mutations ponctuelles entre les jonction d’ADN des différents segments (mais aussi de la partie variable), ce qui multiplie le nombre de récepteurs différents par 1.106
Il existe une multitude de clones de LB et LT, qui diffèrent par leurs récepteurs membranaires spécifiques à un antigène donné. La diversité des ces protéines est énorme, très largement supérieure au nombre de gènes dont dispose un individu. Elle est assurée grâce à des mécanismes génétiques complexes se réalisant au niveau des cellules souches lymphoïdes de la moelle osseuse. L’ADN des différents gènes codant pour les chaînes H et L des anticorps subit un découpage et une réassociation aléatoire de certains fragments au sein du noyau (on parle d’ADN arrangé) Suite à la transcription et la traduction des ces ADN arrangés, on obtient des milliards de clones formés chacun de centaines ou milliers de cellules seulement ayant les mêmes TCR ou BCR, capables de reconnaître des antigènes extrêmement diversifiés. Les gènes permettant la synthèse des BCR sont situés sur les paires de chromosomes 2,14 et 22. On connaît le nombre de segments de chaque gène. Chaque gène est à l’origine de la synthèse d’une chaîne L ou H et qui vont comporter des segments codant la partie variable (V), des segments pour les zones D et J qui raccordent la partie variable à la partie constante. On sait également que pour les TCR, on a deux chaînes (codés par deux gènes distincts) avec chacune une partie constante et une partie variable.
Document 2 : L’obtention d’un nombre considérable de Lymphocytes et de récepteurs spécifiques.
Apoptose : processus par lequel des cellules déclenchent leur destruction en réponse à un signal
Immunocompétents : se dit des lymphocytes lorsqu’ils sont devenus capables de reconnaître un antigène.
Lors de la première rencontre avec un antigène, le lymphocyte est dit « naïf ».
