{"id":2967,"date":"2021-01-04T22:13:50","date_gmt":"2021-01-04T21:13:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=2967"},"modified":"2021-01-06T11:40:15","modified_gmt":"2021-01-06T10:40:15","slug":"comprendre-le-vaccin-a-adn-bnt162b2-contre-le-sars-cov-2-a-laide-de-geniegen-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=2967","title":{"rendered":"Comprendre le vaccin \u00e0 ARN BNT162B2 (contre le SARS CoV 2) \u00e0 l’aide de Geniegen 2"},"content":{"rendered":"

par Philippe Cosentino<\/em><\/p>\n

Peu connus du grand public, les vaccins \u00e0 ARN suscitent beaucoup d’inqui\u00e9tudes, souvent injustifi\u00e9es.<\/p>\n

Nous proposons ici des pistes d’exploitation du logiciel Geniegen 2 utilisant les s\u00e9quences du vaccin BNT162B2 (des laboratoires BioNTech-Pfizer) mais aussi de la prot\u00e9ine Spike naturelle du SARS CoV 2.<\/p>\n

Ces pistes peuvent en particulier \u00eatre utilis\u00e9s dans le cadre du programme de sp\u00e9cialit\u00e9 de premi\u00e8re.<\/p>\n

<\/p>\n

Pr\u00e9sentation rapide du vaccin<\/h2>\n

Produit par les laboratoires BioNTech-Pfizer et mis en pratique d\u00e8s d\u00e9cembre 2020, le vaccin BNT162B2, aussi appel\u00e9  Tozinam\u00e9ran ou Comirnaty, contient essentiellement des mol\u00e9cules d’ARN messager appr\u00eat\u00e9es pour p\u00e9n\u00e9trer dans les cellules (il est encapsul\u00e9 dans des nanoparticules lipidiques).<\/p>\n

Comprendre ce vaccin c’est avant tout comprendre l’information contenue sur cet ARN messager, et le produit de son expression.<\/p>\n

 <\/p>\n

Lecture de la s\u00e9quence dans Geniegen 2<\/h2>\n

La s\u00e9quence \u00ab\u00a0compl\u00e8te\u00a0\u00bb (brute) de l’ARN messager de ce vaccin est pr\u00e9sente dans la banque int\u00e9gr\u00e9e de Geniegen2.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

On peut \u00e9galement charger la s\u00e9quence codante uniquement, ou mieux, les 2 s\u00e9quences (brute et codante) \u00e0 l’aide du lien direct suivant :<\/p>\n

https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/productions\/geniegen2\/?load=ARN-SYNTH-BNT162B2-M,ARN-SYNTH-BNT162B2-M-COD<\/a><\/p>\n

La premi\u00e8re chose qui saute aux yeux quand on lit la s\u00e9quence du vaccin dans Geniegen2, c’est la pr\u00e9sence d’un nucl\u00e9otide exotique, figur\u00e9 par la lettre grecque Psi (\u03a8).<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Ce nucl\u00e9otide est en fait de la pseudouridine. Les concepteurs du vaccin on remplac\u00e9 toutes les uridines (U) de l’ARNm original par des pseudouridines (\u03a8) afin de stabiliser l’ARN, et d’\u00e9viter qu’il ne soit d\u00e9grad\u00e9.<\/p>\n

La pseudouridine \u00e9tant \u00ab\u00a0lue\u00a0\u00bb exactement comme une uridine par les ribosomes, Geniegen2 la consid\u00e8re comme telle et l’aligne avec les uridines.<\/p>\n

Enfin, on peut noter que la s\u00e9quence \u00ab\u00a0brute\u00a0\u00bb de l’ARNm commence par les nucl\u00e9otides GA (la guanine est m\u00e9thyl\u00e9e) : il s’agit de la coiffe, indispensable au transport dans le cytoplasme de l’ARNm mais aussi \u00e0 son expression et \u00e0 sa stabilit\u00e9 (il prot\u00e8ge l’ARN des exonucl\u00e9ases).<\/p>\n

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Alignement<\/h2>\n

Si on aligne (menu \u00ab\u00a0Actions\/Aligner\u00a0\u00bb) cette s\u00e9quence avec celle de la s\u00e9quence codante (dans laquelle les \u03a8 sont remplac\u00e9s par des U) correspondante on constate que cette derni\u00e8re commence au nucl\u00e9otide n\u00b055 (par un codon AUG) et se termine par un codon stop UGA en position 3876.<\/p>\n

En amont et en aval de cette s\u00e9quence se trouvent donc des s\u00e9quences qui ne seront pas traduites, mais qui pour autant jouent un r\u00f4le essentiel dans l’expression de cet ARN.<\/p>\n

\"\"<\/a>

R\u00e9sultat de l’alignement dans Geniegen2<\/p><\/div>\n

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Traduction de la s\u00e9quence codante<\/h2>\n

On peut traduire la s\u00e9quence codante en prot\u00e9ine, soit en cliquant avec le bouton droit sur le titre de celle-ci (dans la moiti\u00e9 sup\u00e9rieure de l’\u00e9cran), soit en ne s\u00e9lectionnant que celle-ci et en passant par le menu \u00ab\u00a0Actions\/Traduire les s\u00e9quences s\u00e9lectionn\u00e9es\u00a0\u00bb.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Un clic droit permet de traduire directement une s\u00e9quence sans la s\u00e9lectionner<\/p><\/div>\n

On obtient alors un polypeptide de 1273 r\u00e9sidus (acides amin\u00e9s) :<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

On peut alors comparer cette prot\u00e9ine \u00e0 la prot\u00e9ine Spike naturelle du virus SARS-CoV 2, en allant charger cette s\u00e9quence dans la banque de Geniegen 2 (Fichier \/ Ouvrir la banque).<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

On peut alors aligner la s\u00e9quence de la prot\u00e9ine issue de la traduction de l’ARN du vaccin avec la prot\u00e9ine \u00ab\u00a0naturelle\u00a0\u00bb du coronavirus :<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

On constate que les deux s\u00e9quences sont identiques \u00e0 l’exception des r\u00e9sidus n\u00b0 986 et n\u00b0987 qui sont des prolines dans la prot\u00e9ine issue de l’expression du vaccin.<\/p>\n

Le produit de l’expression de ce vaccin est donc une version mut\u00e9e de la prot\u00e9ine Spike du SARS CoV 2.<\/p>\n

Cette double substitution introduite par les chercheurs permet \u00e0 la prot\u00e9ine Spike \u00ab\u00a0isol\u00e9e\u00a0\u00bb de ne pas se \u00ab\u00a0recroqueviller\u00a0\u00bb sur elle m\u00eame, et d’avoir une conformation proche de celle qu’elle aurait \u00ab\u00a0in situ\u00a0\u00bb sur une particule virale (la proline est un acide amin\u00e9 qui introduit de la rigidit\u00e9 dans la cha\u00eene polypeptidique).<\/p>\n

Sans cette substitution, la prot\u00e9ine adopterait une forme tridimensionnelle bien diff\u00e9rente de celle que l’on souhaite (le pic \u00ab\u00a0spike\u00a0\u00bb pr\u00e9sent sur les particules virales).<\/p>\n

A faire remarquer : si les deux prot\u00e9ines (la prot\u00e9ine naturelle et la prot\u00e9ine induite par le vaccin) sont identiques \u00e0 2 acides amin\u00e9s pr\u00e8s, ce n’est pas du tout le cas des s\u00e9quences nucl\u00e9otidiques.<\/p>\n

En effet, si on charge (\u00e0 partir de la banque) la s\u00e9quence de nucl\u00e9otides du g\u00e8ne Spike du SARS-CoV2, et qu’on la compare \u00e0 la s\u00e9quence codante du vaccin, on remarque de nombreuses diff\u00e9rences, qui cependant n’affectent pas le produit de la traduction (car ce sont des codons synonymes). Ces modifications de la s\u00e9quence nucl\u00e9otidiques ont \u00e9t\u00e9 introduites par les chercheurs pour une plus grande efficacit\u00e9 du vaccin (ils ont remplac\u00e9 par des G autant que possible pour augmenter l’efficacit\u00e9 de la traduction).<\/p>\n

\"\"<\/a>

Des s\u00e9quences nucl\u00e9otidiques tr\u00e8s diff\u00e9rentes mais au final des prot\u00e9ines quasiment identiques<\/p><\/div>\n

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Enfin, notons que la structure 3D de la prot\u00e9ine (naturelle) peut \u00eatre visualis\u00e9e dans Geniegen2, \u00e0 l’aide d’un clic droit sur le titre de celle-ci :<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

On peut faire remarquer aux \u00e9l\u00e8ves si on le souhaite, que si on compare la s\u00e9quence issue de la traduction avec celle de la prot\u00e9ine en 3D, on constate qu’il manque des acides amin\u00e9s au d\u00e9but de la s\u00e9quence, et m\u00eame au milieu de celle-ci : cela montre qu’entre le polypeptide issu de la traduction, et la prot\u00e9ine finale, il y a une \u00e9tape de maturation (des morceaux sont retir\u00e9s) tout comme avec l’ARN pr\u00e9messager.<\/p>\n

 <\/p>\n

En r\u00e9sum\u00e9<\/h2>\n

L’\u00e9tude des s\u00e9quences nous ont permis de comprendre que l’expression de l’ARN contenu dans le vaccin aboutirait \u00e0 une prot\u00e9ine mut\u00e9e de forme \u00e9quivalente \u00e0 la prot\u00e9ine Spike naturellement exprim\u00e9e par le virus.<\/p>\n

Les cellules humaines ayant incorpor\u00e9 cet ARNm vont donc synth\u00e9tiser ces prot\u00e9ines et les pr\u00e9senter au syst\u00e8me immunitaire, ce qui va induire chez ce dernier l’activation de clones de lymphocytes sp\u00e9cifiques capables de neutraliser le virus, et \u00e0 plus long terme d’une m\u00e9moire immunitaire dirig\u00e9e contre ce dernier.<\/p>\n

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Liens<\/h2>\n

Article pr\u00e9sentant Geniegen2<\/a><\/p>\n

Logiciel Geniegen2 en ligne<\/a><\/p>\n

Lien direct ouvrant les s\u00e9quences pr\u00e9sent\u00e9es dans cet article dans Geniegen2<\/a><\/p>\n

Reverse engineering the source code of the vaccine<\/a><\/p>\n

M\u00eame article traduit en fran\u00e7ais par Renaud Gu\u00e9rin<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

par Philippe Cosentino Peu connus du grand public, les vaccins \u00e0 ARN suscitent beaucoup d’inqui\u00e9tudes, souvent injustifi\u00e9es. Nous proposons ici des pistes d’exploitation du logiciel Geniegen 2 utilisant les s\u00e9quences du vaccin BNT162B2 (des laboratoires BioNTech-Pfizer) mais aussi de la prot\u00e9ine Spike naturelle du SARS CoV 2. Ces pistes peuvent en particulier \u00eatre utilis\u00e9s dans … <\/p>\n

Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":74,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[133,242,18,127,357],"tags":[81,265,255,258,288,362,373],"class_list":["post-2967","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-activites-sappuyant-sur-le-numerique","category-crcn","category-devant-ecran","category-en-lycee","category-premiere","tag-arn","tag-cov","tag-covid","tag-covid-19","tag-covid19","tag-geniegen2","tag-vaccin","nodate","item-wrap"],"rttpg_featured_image_url":null,"rttpg_author":{"display_name":"Philippe COSENTINO","author_link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?author=74"},"rttpg_comment":0,"rttpg_category":"Activit\u00e9s s'appuyant sur le num\u00e9rique<\/a> CRCN<\/a> Devant l'\u00e9cran<\/a> En lyc\u00e9e<\/a> Premi\u00e8re<\/a>","rttpg_excerpt":"par Philippe Cosentino Peu connus du grand public, les vaccins \u00e0 ARN suscitent beaucoup d’inqui\u00e9tudes, souvent injustifi\u00e9es. Nous proposons ici des pistes d’exploitation du logiciel Geniegen 2 utilisant les s\u00e9quences du vaccin BNT162B2 (des laboratoires BioNTech-Pfizer) mais aussi de la prot\u00e9ine Spike naturelle du SARS CoV 2. Ces pistes peuvent en particulier \u00eatre utilis\u00e9s dans\u2026","post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2967","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/74"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2967"}],"version-history":[{"count":16,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2967\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3002,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2967\/revisions\/3002"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2967"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2967"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2967"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}