À partir de la mise en relation des informations extraites des différents documents, construire un schéma fonctionnel expliquant comment un cancer du poumon peut apparaître.
Document 1 : définition d’une cellule cancéreuse.
Une cellule somatique devient cancéreuse après plusieurs mutations successives (non réparées), lorsqu’elle acquiert trois caractéristiques qui la distingue d’une cellule normale :
l’immortalité, à condition de se trouver dans des conditions de développement normal ;
la transformation, la perte de sa fonction initiale ;
la prolifération anarchique et incontrôlée.
Document 2 : croissance d’une tumeur et métastases.
La prolifération de cellules cancéreuses forme une tumeur qui dirige vers elle la croissance de vaisseaux sanguins, ce qui permet son approvisionnement en dioxygène et en nutriments.
Des cellules cancéreuses peuvent migrer dans l’organisme et être à l’origine de métastases (tumeurs secondaires formées à distance de la tumeur initiale). Le cancer devient alors invasif et peut entraîner le décès du patient.
Document 3 : cellules cancéreuses envahissant le tissu pulmonaire (MEB).
Les cellules saines du tissu pulmonaire assurent les échanges gazeux entre l’air et le sang. Les cellules cancéreuses n’assurent plus ces échanges et perturbent la réalisation de cette fonction par les cellules saines.
Document 4 : comparaison de la séquence de l’allèle p53 d’une cellule saine avec l’allèle p53 d’une cellule pulmonaire cancéreuse.
Document 5 : modèle de protéine p53 fixée sur un fragment d’ADN.
Sur Libmol.org rechercher « p53 » et sélectionner « Protéine p53 associée en tétramère autour d’une séquence d’ADN promotrice d’un gène de régulation du cycle cellulaire ».
Puis dans « Commande », représenter en vert et en sphères les protéines (et donc p53) et en rouge et en rubans l’ADN.
Document 6 : expérience réalisée chez des souris de génotype différents.
Le gène p53 est impliqué dans plus de 50 % des cancers (dans le cas du cancer du poumon, p53 est impliqué dans 70 % des cas).
En conditions réelles, une mutation du gène p53 peut survenir au cours de la vie d’un individu dans une cellule somatique ou bien un allèle muté du gène p53 peut être hérité d’un des deux parents.
Remarque : des tumeurs ont été observées sur la grande majorité des souris mortes pendant l’expérience.
Document 7 : la protéine p53 est un facteur de transcription.
Lorsque la protéine p53 fonctionne normalement, si une anomalie de l’ADN est détectée dans une cellule, la p53 se fixe à divers endroits de l’ADN, ce qui active la transcription de plusieurs gènes.
Les produits de ces gènes permettent :
de stopper le cycle cellulaire (pour permettre une éventuelle réparation) ;
ou de déclencher le suicide de la cellule (apoptose).
Document 8 : le benzopyrène.
Le benzopyrène est un produit de la combustion incomplète des molécules organiques. On en retrouve dans la fumée de cigarette, dans les vapeurs des pots d’échappement, dans les fumées d’un barbecue…
Lorsqu’il est inspiré, le benzopyrène peut entrer dans les cellules pulmonaires où il peut être transformé en BPDE.
Le BPDE est un composé très réactif qui peut réagir avec les guanines (nucléotides G de l’ADN). La guanine ainsi modifiée, ne s’apparie plus avec les cytosines (C) mais avec les adénines (A).