TP : l'origine du placenta
Mise en situation et recherche à mener
Chez les mammifères placentaires, le placenta est un organe provisoire qui connecte l'embryon en développement à la paroi utérine de sa mère. Cette innovation évolutive permet la viviparité.
Problème : quelle est l’origine du placenta ?
On cherche à montrer que le développement du placenta chez les singes hominoïdes est dû au transfert d’un gène viral à leur ancêtre commun.
Ressources
Document 1. Schéma simplifié d’un transfert de gène horizontal.
Le transfert horizontal permet la diversification du vivant, il est le résultat d’un long processus aboutissant à l’acquisition d’un nouveau caractère pour l’espèce B et transmis à sa descendance.
Document 2a. Phylogénie de quelques Primates.
Document 2b. Estimation des dates d'émergence des différents groupes de Primates.
Document 3. Formation d’un placenta chez les humains.
Document 4. Une interaction moléculaire à l’origine d’une fusion membranaire.
La syncytine est une protéine que l’on retrouve chez des rétrovirus mais également chez de nombreux Primates.
Document 5. Interprétation des pourcentages de ressemblance entre différents gènes ou protéines.
L'estimation de l'origine commune de deux gènes se fait généralement en utilisant une analyse de ressemblance séquence (alignement de séquences nucléotidiques ou d'acides aminés de la protéine codée par le gène) pour déterminer leur similarité. La ressemblance en pourcentage utilisée comme seuil peut varier en fonction du contexte biologique et des objectifs de la recherche, mais voici quelques repères communs :
Seuils couramment utilisés :
70% à 90% : Cette plage de ressemblance est souvent utilisée pour suggérer une relation proche entre deux gènes, indiquant une origine commune relativement récente ou une homologie forte.
50% à 70% : Une ressemblance dans cette plage peut indiquer une origine commune plus ancienne ou une divergence évolutive modérée.
<50% : Une ressemblance en dessous de 50% suggère des relations plus distantes ou des origines non communes.
Protocole
Afin de comparer les séquences nucléotidiques des gènes des globines humaines :
Ouvrir le logiciel GenieGen2
Ouvrir la banque de séquence
Dans la barre de recherche taper "syncytine"
Charger le pack "Séquences d'acides aminés de la syncytine 1 de quelques Primates (Syncytine1.edi)"
Aligner les séquences
Afficher le tableau de comparaison
Remarque :
MSRV-RETRO-Exo : protéine codée par un gène de la syncytine chez un rétrovirus
ENW1_BABOON : protéine codée par un gène de la syncytine chez un babouin
ENW1_HYLOBATES : protéine codée par un gène de la syncytine chez un gibbon
ENW1_PAN_TROGLODYTES : protéine codée par un gène de la syncytine chez un chimpanzé
ENW1_PONGO_PGMAEUS : protéine codée par un gène de la syncytine chez un orang-outan
HERVWE1_HOMO_SAPIENS : protéine codée par un gène de la syncytine chez un humain
Consigne
À partir de l'exploitation des ressources et de la mise en œuvre du protocole, expliquer quand et comment le gène de la syncytine présent chez l'humain est apparu.