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[SVT] [TS] Gènes homéotiques-Bac 2003

  1. piwi

    Date d'inscription
    janvier 2005
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    Strasbourg
    Âge
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    7 852

    [SVT] [TS] Gènes homéotiques-Bac 2003

    Bonjours,

    Je vous propose ici de réfléchir sur un exercice extrait du bac 2003. Il a trait aux gènes homéotiques. Il n’y a besoin d’aucune précision particulière pour pouvoir réussir cet exercice. En revanche ; le but de ce forum étant d’apprendre et de progresser, je vais m’arrêter sur quelques points afin non pas de vous faciliter le travail mais d’enrichir vos copies de notions pas nécessairement dans le programme mais qui trouvent leur intérêt ici.

    Notion de liaison à l’ADN, de domaines de liaisons spécifiques.

    Schématiquement un gène se compose de deux parties :
    1 région codante, transcrite en ARN, dont tout le monde a déjà entendu parler.
    1 région régulatrice, non transcrite.
    Note : si vous évoquez cela sur une copie, n’oubliez surtout pas le terme « schématiquement »!

    Donc une région régulatrice, formée, comme tout l’ADN par des arrangements des 4 bases nucléotidiques (Adénine, thymine, guanine et cytosine). Ces 4 bases définissent des motifs, appelés éléments de réponses, reconnus par des protéines régulant la transcription et appelées facteurs de transcription.
    Ainsi, la séquence AGGTCAXXXXXAGGTCA (X étant n’importe quel nucléotide) sera reconnue par les récepteurs de l’acide rétinoïque (métabolite actif de la vitamine A). La séquence TXGCGTG sera reconnue par le récepteur des hydrocarbures aromatiques (conférant l’activité toxique des dioxines par exemple), ect…
    Vous comprenez donc que pour qu’un facteur de transcription puisse jouer son rôle, il doit avoir un domaine de liaison à l’ADN, ce domaine de liaison lui permet de reconnaitre et de se fixer sur des séquences spécifiques situées dans les régions régulatrices de l’ADN, les éléments de réponse. La reconnaissance entre le domaine de liaison à l’ADN et l’élément de réponse se fait grâce à des liaisons non covalentes (électrostatiques) entre les nucléotides et les acides aminés. Dés lors la nature des acides aminés présents sur le site de liaison à l’ADN est fondamentale. Ils permettent (1) d’établir les liaisons ; (2) d’orienter correctement les acides aminés en vu d’établir les interactions électrostatiques. Une modification d’un ou plusieurs acides aminés modifie voie fait disparaitre, l’affinité de la protéine pour l’élément de réponse. En revanche, ces modifications peuvent conférer à la protéine une affinité pour un nouvel élément de réponse.

    Notion de gènes (protéines) homologues orthologues et paralogues
    Deux gènes (ou protéines) homologues sont des protéines ayant divergées à partir d’un ancêtre commun.
    Les gènes paralogues sont des gènes homologues au sein d’un même organisme. Ceci peut survenir dans le cas de duplication de gènes.
    Les gènes orthologues sont des gènes homologues dans des organismes différents.

    Notion de mutations homéotiques, historiques de la découverte des gènes à homéodomaine.
    Les mutations homéotiques sont des mutations transformant une partie du corps en une autre (homéosis). Par exemple, chez les mouches, il existe des mutations conduisant au remplacement des antennes par des pattes (les mouches ont des pattes sur la tête). Dans les années 50, Lewis a montré que la mutation d’un seul gène (Antennapedia) permettait de développer un tel phénotype. A l’époque, il était entendu que l’apparition d’un organe reposait sur une cascade de gènes. Le fait qu’ici un seul gène soit suffisant a qu’on a supposé (à juste titre) qu’il était un gène directeur placé au sommet de la cascade. On a donné à de tels gènes le nom de gènes homéotiques.
    Chez la drosophile, ces gènes sont regroupés ensembles, les uns derrières les en autres, en un complexe appelé complexe HOM-C (aujourd’hui on parle aussi de complexe Hox, même chez la drosophile). Après plusieurs années il a été montré que de tels complexes existaient aussi chez les vertébrés. Ainsi, chez l’homme et la souris il existe 4 complexes appelés HOXA, B, C, et D. Toutes les protéines codées par ces gènes possèdent en commun un domaine de liaison à l’ADN appelé homéodomaine.

    Enfin, j’aimerais pointer une erreur grossière de l’énoncé de l’exercice. Document deux il est écrit que l’on connait plusieurs gènes homéotiques. Ceci est parfaitement exact comme je vous l’ai déjà fait comprendre. En revanche, la suite « Ces gènes sont portés par le chromosome 11 et codent des protéines différentes. » laisse à penser que tous les gènes homéotiques sont portés par le chromosome 11 ! C’est absolument faux !
    Par exemple le complexe HOX-D est sur le chromosome 2 de la souris, le complexe HOX-A est sur le chromosome 6.


    Bon exercice,
    piwi

    -----

     


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  2. piwi

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Localisation
    Strasbourg
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    40
    Messages
    7 852

    Re : [TermS][SVT] gènes homéotiques-Bac 2003

    bac S SVT 2003 métropole Partie 2.2 : Enseignement obligatoire

    Les gènes homéotiques codent des protéines qui contrôlent l'expression d'autres gènes en se fixant sur l'ADN par une séquence de soixante acides aminés appelée homéodomaine.
    A partir des informations extraites des documents suivants, expliquez l'origine de la diversité des gènes homéotiques et la conservation de leur séquence au cours de l'évolution.
    Document 1:séquence de l'homéodomaine de la protéine Antennapedia de la Drosophile et de l'homéodomaine de protéines homologues d'autres espèces
    Voir Doc1
    D'après La Drosophile aux yeux rouges, Walter Ghering, Odile Jacob.

    Séquences des acides aminés de l'homéodomaine : chaque acide aminé est représenté par une lettre. Les acides aminés qui, dans les différentes séquences sont identiques à ceux de la Drosophile sont représentés par un point. Les pourcentages indiquent le degré de similitude avec l'homéodomaine d'Antennapedia de Drosophile.

    Document 2 :
    Chez la Souris, on connaît plusieurs gènes homéotiques. Ces gènes sont portés par le chromosome 11 et codent des protéines différentes.
    disposition des gènes HoxB sur le chromosome 11
    Voir Doc2_1
    Extrait de Pour la science, hors série "L'évolution", janvier 1997

    séquence de l'homéodomaine de la protéine codée par quelques gènes HoxB de Souris
    Voir Doc2_2
    Extrait de Pour la science, hors série "L'évolution", janvier 1997

    Document 3: nombre de protéines présentant le même acide aminé sur la position considérée
    On a comparé les séquences des homéodomaines des 346 protéines homéotiques connues chez diverses espèces d'animaux.
    Le diagramme indique le nombre de protéines dans lesquelles un même acide aminé occupe une position donnée.
    Les acides aminés représentés en noir sont ceux qui sont impliqués soit dans le repliement de la protéine, soit dans la fixation de la protéine sur l'ADN.

    Voir Doc 3
    Séquence de l'homéodomaine d'Antennapedia
    D'après La Drosophile aux yeux rouges, Walter Ghering, Odile Jacob.
    Images attachées
     

  3. charles76

    Date d'inscription
    novembre 2007
    Messages
    1

    Re : [SVT] [TS] Gènes homéotiques-Bac 2003

    Bonjour tout le monde,

    voilà j'ai un devoir de SVT à faire je l'ai fini mais je voudrais avoir quelques renseignements pour la rédaction, en effet c'est une partie 2.2 et je ne sais pas si je dois rédiger en analysant document par document ou si je doi faire une introduction, un développement (avec plusieurs parties) et une conclusion.
    Pouvez vous m'aider svp.
    merci d'avance.
     

  4. bohdi

    Date d'inscription
    janvier 2008
    Localisation
    Rhone
    Messages
    2

    Re : [SVT] [TS] Gènes homéotiques-Bac 2003

    En fait j'ai des idées,ms je ne sais pas les relier ni ds quel ordre les mettre...
    Ds le doc1 on observe que les séquences polypeptidiques des differentes éspèces pour une proteïne homologue sont très similaires eneffet,l'Homme a un degré de similitude de 98% ac la Drosophile.On en conclut donc que les différents types de la proteïne possédent une structure et une fonction similaire ms ces molécules different par un certain nombre d'acides aminés provenant de multiples mutations.Il y un très haut degré de conservation de la séquence des homéodomaines pour des gènes homologues. Ainsi pour Antennapedia il n'y a qu'un seul acide aminé qui diffère entre la séquence de l'homéodomaine de la drosophile et celle de la protéine humaine apparentée la plus proche.
    Ds le doc2 et doc3,je sais qu'il faut parler des transposit°,des duplucat° ainsi que du polyallélisme ms je sais pas quoi écrire!!!
    En ce qui concerne le doc4,je ne l'ai pas totalement compris...
     


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