Famille multigénique

TP : Les familles multigéniques , exemple

des gènes des globines

L'hémoglobine est une protéines de structure quaternaire qui résulte de l'association de 4 globines identiques deux à deux codés par 4 gènes différents , c'est-à-dire situés à des loci différents.

Problème : Prouver que ces 4 gènes des chaînes de l'hémoglobine constituent une famille multigénique .

Etape 1 : Protocole

        Pour répondre à ce problème, nous allons prouver que les 4 gènes se trouvent sur des loci différents. Pour cela nous allons comparer la séquence de nucléotides de chaque gènes puis observer le pourcentage de similitude. En fonction du pourcentage de similitude obtenue entre chaque gènes on pourra en déduire si ce sont les même gènes et donc si oui ou non ils constituent une famille multigénique.                 

        Une famille multigénique est un ensemble de gènes, au sien d'un même génome, qui présentent des homologies ( similitudes ) de séquences de nucléotides qui résultent du Mécanisme Transposition Mutation ( DTM ) issus d'un gène ancestral . Pour dire que des gènes font parties d'une famille multigénique il font que ces gènes présentent au moins 20 % de similitude.

        De plus nous savons que les mutations sont extrêmement rare, on pourra déterminer l'arbre géologique ou son histoire évolutive de cette famille multigénique en comparant le degré de similitude de différents gènes. En effet plus deux gènes se ressemblent plus leur séparation est récente.

Etape 2/3 : Mettre en œuvre un protocole etprésenter les résultats

        Pour commencer on utilise le logiciel Anagène qui va nous permettre d'afficher une comparaison des séquences de nucléotides des quatre chaînes d'hémoglobines prises dans la banque de séquence. Pour cela il faut aller sur anagène puis ajouter la séquence de nucléotides des quatre gènes alpha, bêta, delta et gamma. Après il faut utiliser la comparaison par « alignement et discontinuité » puis pour avoir les informations il suffit de cliquer sur l’icône info qui va permettre de copparer l'un des gènes au 3 autres. Suite à cela on obtient les résultats suivant :

Degré de similitude des séquences de nucléotides des quatre gènes étudiés.

        On peut donc en déduire d'après ce tableau que ces gènes font tous partis d'une famille multigénique car le degré de similitude pour chaque gènes est supérieur au 20%. De plus on sais que le phénomène de mutation est rare on peut donc reconstruire leur histoire évolutive car on sait que plus deux gènes sont proches plus leur séparation est récente.

Arbre de parenté :

        On utilise a présent le logiciel Phylogène qui va nous permettre d'afficher l'arbre de parent de toutes les chaînes de l'hémoglobine. Pour cela il faut aller dans « tableau de molécules » , « famille multigénique » de la collection « homininés »  puis cliquer sur « famille des globines ». On obtient l'arbre de parenté suivant :

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