Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (6 points) Stabilité et variabilité des génomes et évolution (sujet)
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document 1 : protéines (et gènes) homologues données: - L'homéodomaine de cette protéine est présente avec un très fort degré de similitude chez des espèces très différentes : 88% d'identité entre l'Homme et l'Oursin, identité des séquences chez le Ver à soie, la Grenouille, la Poule, la Souris et l'Homme). - Lorsqu'il existe des différences, elles sont toujours sur les mêmes positions ( par exemple les acides aminés 23, 25, 60) alors que certaines régions de la protéine ne sont jamais affectées. Il n'y a pas de décalage des séquences déductions : ces protéines homologues sont (par définition) codées dans chaque espèce par un gène dérivant d'un géne unique présent chez l'ancêtre commun : gène ancestral. Les différences sont dues à la conservation à travers la sélection naturelle de mutations ponctuelles aléatoires (ici des substitutions de nucléotides entrainant les "substitutions" d'acides aminés). Attention: ne pas oublier que c'est l'ADN qui mute et non la protéine ! |
0,5 1 (globaliser avec les points du doc.3) |
document 2 : famille multigénique données: - Il existe sur le chromosme 11 de la Souris 9 gènes dits homéotiques. Les protéines codées par ces gènes présentent entre elles de fortes similitudes (60% entre HoxB1 et HoxB4 et plus pour les autres couples de protéines). - Comme précédemment certaines régions de ces protéines HoxB restent identiques d'une séquence à l'autre (mais on ne dispose ici que de 4 séquences). Toujours comme précédemment, on ne constate que des substitutions (d'acides aminés). déductions : ces 9 gènes dérivent d'un gène ancestral unique; puisqu'on étudie ici l'évolution d'une seule espèce, on est en présence d'une famille multigénique, qui suppose des duplications successives du gène ancestral, puis des mutations ponctuelles de chacun des gènes dérivés expliquant leur divergence. |
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document 3 : sélection naturelle données: - Les acides aminés représentés par des barres noires varient peu (identité toujours supérieure à 50% pour la position). Au contraire les acides aminés représentés en blanc varient beaucoup. - Les acides aminés représentés en noir sont ceux impliqués dans le repliement de la protéine, ou dans la fixation sur l'ADN. déductions : contrairement à ce que l'on pourrait croire, les mutations sont au départ aléatoires et touchent toutes les positions de l'ADN. Si on a l'impression que seules certaines zones de l'ADN varient et subissent ces mutations c'est parce que les mutations ayant pour conséquence l'échange d'un acide aminé déterminant dans le repliement ou dans la liaison protéine-ADN sont éliminées par la sélection naturelle et donc n'apparaîssent pas dans la descendance. |
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