Séance 1 TP

Le brassage allélique permet une diversification des génotypes dans une espèce.

Problématique:

Comment le génome d'une espèce peut-il être complexifié ?

Séance 1: Diversification génétique et modification du génome, exemple les familles multigéniques

Mise en situation et recherche à mener

L'hémoglobine est une protéine dont la principale fonction est le transport du dioxygène dans l'organisme humain et chez les autres vertébrés. L'hémoglobine humaine est constituée de quatre chaînes identiques deux à deux : deux chaînes α et de deux chaînes β. Au cours du temps, différentes globines sont fabriquées par l'organisme. Elles possèdent toutes la capacité de se lier les unes aux autres (pour former le tétramère) et de fixer de manière réversible le dioxygène. Mais leur affinité pour l'O2 est différente ce qui leur donne des capacités fonctionnelles légèrement différentes. Comme les globines fabriquées évoluent dans le temps, l'hémoglobine évolue : - avant la naissance, on parle d'hémoglobine foetale : c'est un assemblage de globines alpha et gamma. Le foetus puise son O2 dans le sang de la mère. - après la naissance, l'hémoglobine possédée est à 97 % de l'hémoglobine A formée par un assemblage de globines alpha et béta. D'autres assemblages persistent à des valeurs faibles. L'individu puise son O2 directement dans l'air.

On cherche à montrer que les chaînes de l’hémoglobine font partie de la même famille multigénique dont on reconstituera leur histoire évolutive.

Ressources:

Chez l’homme, les gènes de globines sont organisés en deux groupes.

- Le groupe β, localisé sur le chromosome 11, comporte 5 gènes fonctionnels (deux gènes codant la globine γ, un gène β, un gène δ et un gène ε) et un pseudogène.

localisation des gènes de la globine sur le chromosome 11

- Le groupe α, localisé sur le chromosome 16, comprend 2 gènes fonctionnels (gènes α et ξ) et 3 pseudogènes (gènes ψ).

localisation des gènes de la globine sur le chromosome 16

D’après http://acces.ens-lyon.fr/biotic/evolut/mecanismes/globines/html/synthese.htm

Matériel envisageable :

- d’observation (microscope, loupe binoculaire…)

- informatique et d'acquisition numérique: ordinateur, logiciel de traitement d’image, de données moléculaires (« anagène », « rastop »)...