Gènes de développement et diversité génétique

Gènes de développement et diversité génétique

1. On définit les gènes de développement, ou gènes homéotiques, comme les gènes permettant l’organisation des animaux par parenté.

Étudier les séquences nucléotidiques de l’homéobox de différentes espèces, ici de la drosophile, de la souris, de l’homme et du xénope, permet d’établir des liens entre les espèces et de retracer tout un parcours de duplications, de mutations jusqu’à un gène ancestral à différentes espèces et d’établir ainsi de possibles liens de gènes ancestraux.

1. Pour cette question nous allons comparer les différentes séquences nucléotidiques.

[pic 1][pic 2]

   Doc: capture d’écran des différentes séquences nucléotidiques des gènes B7 (anagène)

Doc: capture d’écran des  comparaisons entre les différentes séquences de nucléotides des gènes B7

Analyse: matrice de pourcentage d’identité entre les séquences nucléotidiques des différents B7

Arbre de parenté

6.  En analysant les différentes séquences de nucléotides des gènes B7 des différentes espèces considérées, nous pouvons observer quelles partagent un grand nombre de similitudes.

Cependant, les quelques différences observées au niveau des nucléotides sont appelées des mutations que l’on définit comme le changement d’un nucléotide par rapport à une séquence de référence.

Dans l’organisme, au sein des cellules, les séquences de nucléotides de l’ADN des cellules est transcrit en ARN dans le noyau de la cellule. Cet ARN migre dans le cytoplasme ou il est traduit par les ribosomes. La traduction consiste à placer un acide aminé devant chaque codon de nucléotides (ensemble de 3 nucléotides). Ces acides aminés forment les protéines.

Tout cela pour expliquer que, lorsqu’il y a mutation d’un nucléotide, l’acide aminé placé devant le codon sera différent par rapport à celui d’origine. Cela induit une structure et une fonction différente de l’enzyme (protéine).

Ces mutations ont lieu au sein des espèces au cours de l’évolution suite à la duplication du gène ancestral et donnent de nouveaux caractères métaboliques ou phénotypiques.

Activité 2

1. Pour montrer que les gènes du développement de la drosophile constituent une famille multigénique, nous pouvons analyser leurs séquences nucléotidiques. Lorsque le pourcentage de similitude entre deux séquences est élevé, nous pouvons émettre l’hypothèse que ces gènes sont liés par des liens de parenté qui remontent à un même gène ancestral à l’origine de cette famille.
2. Nous allons maintenant comparer les séquences des gènes AbdB et Ubx de la drosophile.

Doc. Capture d’écran de la séquence nucléotidique des gènes AbdB, AbdA etUbx

[pic 3]

Doc : comparaison des séquences de nucléotides des gènes AbdB, AbdA et Ubx [pic 4]

Matrice de similitudes entre les gènes AbdA, AbdB et Ubx

Arbre de parenté : histoire évolutive de la famille multigénique homéotiques du complexe Ubx chez la drosophile

...