Prérequis (*)

Remobilisation des connaissances de 1re générale enseignement scientifique

Thème 1 - Une longue histoire de la matière

• 1.3 - Une structure complexe : la cellule vivante
  L'essentiel à connaître → lien à déplier

  La cellule est un espace séparé de l’extérieur par une membrane plasmique. Cette membrane est constituée d’une bicouche lipidique et de protéines. La structure membranaire est stabilisée par le caractère hydrophile ou lipophile de certaines parties des molécules constitutives.

Remobilisation des connaissances de 1re générale enseignement de spécialité SVT

Thème 1 - La Terre, la vie et l’organisation du vivant

• 1A - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
  |→ 1A5 - L'expression du patrimoine génétique
  L'essentiel à connaître → lien à déplier

  Pour synthétiser des protéines, une cellule doit convertir dans son noyau une portion de son ADN en ARN.

  L’information génétique contenue dans l’ADN est d’abord copiée dans le noyau sous forme d’ARN. Cette étape est appelée transcription. Après avoir subi une maturation, l’ARN est exporté dans le cytoplasme. Cette molécule d’ARN véhicule le message permettant la synthèse des protéines, raison pour laquelle on lui a donné le nom d’ARN messager (ARNm).

  Les molécules d’ARN messager parviennent dans le cytoplasme au niveau de structures appelées ribosomes, qui assurent le décodage de l’information génétique portée par les ARN messagers en même temps qu’ils participent à la synthèse des protéines, composées d’unités élémentaires : les acides aminés.

  Au sein du code génétique de l’ARN messager, chaque série de trois lettres (appelés triplets de nucléotides ou codons) correspond à un acide aminé. La synthèse des protéines est également appelée traduction. On dit que les ARN messagers sont traduits.

  Le génome, comment ça marche ?

  Durée de la vidéo : 2 minutes 48 secondes
  Date de publication : le 28 juillet 2017
  Illustration et réalisation : Géraldine Fohr
  Texte : Marion Mathieu (pour tous les chercheurs) et François Faurisson (Inserm)
  Production : Inserm
  Description : le génome, un mot bien mystérieux. Au-delà de chiffres impressionnants, 23 000 gènes, 3 milliards de nucléotides, comment cette gigantesque bibliothèque abritée dans nos cellules nous permet-elle de produire toutes les protéines dont nous avons besoin ?
  Source : la chaîne YouTube de l'Inserm

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Thème 3 - Corps humain et santé

• 3B - Le fonctionnement du système immunitaire humain
  |→ 3B3 - L’utilisation de l’immunité adaptative en santé humaine
  
  Les acteurs de l’immunité vaccinale → lien à déplier

  La mise en place d’une mémoire immunitaire nécessite la participation de plusieurs acteurs incontournables et en premier lieu ceux qui vont d’emblée présenter l’antigène vaccinal au système immunitaire.

  Ce rôle est dévolu aux macrophages, aux monocytes, aux lymphocytes B et surtout aux cellules dendritiques, souvent dénommées cellules présentatrices d’antigènes « professionnelles » (CPA).

  Ces cellules CPA présentent à leur surface l’antigène sur un support : le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe II (CMH-II). L’antigène est alors reconnu par une catégorie de globules blancs, les lymphocytes T CD4. Après reconnaissance de l’antigène, les lymphocytes T CD4 vont aider à la différenciation des lymphocytes B en cellules B mémoire et en plasmocytes (cellules dont le rôle exclusif est de fabriquer des anticorps circulants).

  L’immunité vaccinale repose également sur la capacité d’une autre catégorie de lymphocytes, les cellules T CD8, à reconnaître l’antigène vaccinal. Cette reconnaissance implique cette fois le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I (CMH-I). Après reconnaissance de l’antigène, les lymphocytes T CD8 deviennent des lymphocytes cytotoxiques, autrement dit des cellules « tueuses » capables de détruire les cellules infectées par l’agent infectieux. Cette seconde rencontre avec l’antigène viral déclenchera la mémoire immunitaire grâce aux lymphocytes T mémoire.

Doc.1 - Les différents types de vaccins.

Doc.2 - Types d'antigènes inclus dans des vaccins et maladies évitées.

Les vaccins à ADN ou à ARN ont une approche différente. Ils portent des informations génétiques pour les cellules de notre organisme afin qu'elles puissent fabriquer elles-mêmes des antigènes. Ce procédé imite une infection naturelle.

Doc.3 - Des vaccins via instruction génétique.

De façon réductrice, pour les vaccins à ARN, l'antigène atténué ou inactivé n'est pas injecté mais c'est le matériel génétique de l'antigène. Cette information génétique antigénique indique aux cellules comment fabriquer la protéine virale, par exemple la spicule protéique S située à la surface du SRAS-CoV-2, pour laquelle l'organisme produit une réponse immunitaire protectrice grâce à des d'anticorps circulants.

Doc.4 - Comparaison de deux vaccins à ARN destinés à produire des anticorps anti-SRAS-CoV-2.

Doc.5 - Nanoparticule lipidique renfermant de l'ARNm.

Rappelons que la vaccination est cruciale en santé publique. Elle a permis d'éradiquer la variole. La poliomyélite pourrait être la prochaine. Cela a eu pour conséquence de diminuer très fortement le nombre de cas de nombreuses maladies en France et dans le monde.

|→ Se vacciner, c'est se protéger soi-même et les autres !
Vaccination info service

Doc.6 - La vaccination et la disparition ou la réduction de certaines maladies.

A ce stade de compréhension, la suite concerne celles et ceux qui peuvent se demander si l’ARN injecté via le vaccin risque de transformer notre génome ou d’être transmis à notre descendance dans le cas où l'ARN étranger pénètre dans le noyau de nos cellules eucaryotes.

Doc.7 - De l'ADN à la protéine.
Récapitulatif de l'expression d'un gène (transcription puis traduction) dans une cellule eucaryote.

Doc.8 - Organisation d'une cellule eucaryote.

Doc.9 - Les pores nucléaires.

Doc.10 - L'importation et l'exportation de molécules au travers de pores de l'enveloppe nucléaire.

Doc.11 - Les nucléoporines associées à un pore nucléaire.

Doc.12 - L'exportation de l'ARNm à l'extérieur du noyau.

L'INSERM écrit : « il est important de préciser que l’ARN injecté via le vaccin n’a aucun risque de transformer notre génome ou d’être transmis à notre descendance dans la mesure où, comme mentionné plus haut, il ne pénètre pas dans le noyau des cellules. »