bac S 2003 métropole

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (6 points) Stabilité et variabilité des génomes et évolution

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


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

séquence de l'homéodomaine de la protéine codée par quelques gènes HoxB de Souris

Les acides aminés qui, dans les différentes séquences sont identiques à ceux de la protéine HoxB4, prise arbitrairement comme référence, sont représentés par un tiret.

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.

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