Exercice 2 : une expression dépendante de l’environnement[PDF] echelon unitaire
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Exercice 2 : une expression dépendante de l'environnement : Doc. 1 : Phénotypes des lapins Analyse (infos) Connaissances à interprétation Il existe 2 phénotypes pour le caractère couleur du pelage chez le lapin : [sauvage] : pelage brun [himalayen] : pelage blanc sauf extrémités, brunes mais ce dernier phénotype semble dépendre de la T° puisque placés à 15°C, ils acquièrent un pelage [sauvage] Je sais que le phénotype dépend du génotype, de l'information génétique. On peut en déduire que ce caractère est gouverné par un gène dont l'expression (synthèse de protéines responsable du caractère) est régulée par la température. Doc 2 : électrophorèse de la tyrosinase chez les lapins Je vois que les lapins sauvages et himalayens possèdent des tyrosinases différentes (migration différentes) La tyrosinase intervient dans la chaîne de biosynthèse de la mélanine, responsable de la coloration brune du pelage Tyrosine à produitsàmélanine é Tyrosinase Je sais que les protéines sont caractérisées par leur séquence qui détermine leur forme et leur fonction. J'en déduis que si la tyrosinase est différente chez les lapins himalayens, elle fonctionne différemment et son activité de transformation de la tyrosine en mélanine dépend de la température
Doc 3 : l'activité de la tyrosinase Je vois que l'activité de la tyrosinase des lapins sauvages est la même quelque soit la température : la tyrosine est transformée et de la mélanine est produite. Tandis que l'activité de la tyrosinase des lapins himalayens dépend de la température. A 30°, température des extrémités, la tyrosinase est active et transforme la tyrosine comme celle des lapins sauvages à synthèse de mélanine et coloration brune A 36°, température du reste du corps, la tyrosinase est quasi inactive et la tyrosine n'est pas pratiquement pas transformée(-10%) à pas de pigmentation. Les différences de la tyrosinase des lapins himalayens lui confèrent une nouvelle propriété : celle d'être inactivé au delà d'une température seuil située entre 30 et 36°C Doc. 4 : le gène de la tyrosinase Le gène de la tyrosinase existe sous 2 versions : 2 formes allèliques qui diffèrent par une substitution au niveau du codon 422 (GàA) Je sais que la séquence de nucléotides d'un gène code pour la séquence d'acides aminés de la protéine codée. La mutation observée, en modifiant la séquence du gène a entraîné la synthèse d'une tyrosinase différente, sa séquence est modifiée au niveau de l'AA n° 422. Sa nouvelle séquence lui a conféré la propriété d'être thermosensible.(modification du site actif ? Mise en relation : (Rôle du gène de la tyrosinase et des conditions de son expression dans la réalisation du phénotype " couleur du pelage » chez le lapin.) Le gène de la tyrosinase code pour une enzyme qui intervient dans la chaîne de biosynthèse de la mélanine qui assure la pigmentation du pelage (Doc.2) comme les lapins sauvages et les extrémités des lapins himalayens. L'inactivité de cette enzyme se traduit par une absence de pigmentation : pelage blanc, comme le corps des lapins himalayens Ce gène a subi une mutation au niveau du 422° codon, une substitution (GàA) a donné naissance à un allèle différent du gène (Doc 4). Les lapins himalayens possèdent cet allèle. Cette mutation a modifié la séquence d'acides aminés de la tyrosinase (422°AA) (Doc. 2), cette modification s'est répercutée sur la forme et la fonction de la protéine, d'autant plus si la modification a touché le site actif de l'enzyme. La tyrosinase mutée est thermosensible, au dessus de 36°C, elle est quasi inactive et ne transforme pas la tyrosine, la mélanine n'est pas synthétisée, le pelage est blanc. C'est le cas du corps du lapin himalayen dont la température reste élevée quelques soient les conditions extérieures. A 30°C, la tyrosinase fonctionne normalement et permet la production de mélanine. C'est le cas des extrémités du lapin himalayen dont la température est inférieure à celle du corps, elles sont pigmentées.(Doc3) ou dans le cas où il est placé à 15°C (Doc.1) Le lapin sauvage possède l'allèle normal dont l'activité ne dépend pas de la température : il est pigmenté. (Doc 1)
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