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Objectif : on cherche à montrer que des facteurs environnementaux, comme les UV, peuvent favoriser l'apparition
de mutations.Des levures Saccharomyces cerevisiae de souche ade2 formant des colonies rouges sont cultivées sur un milieu nutritif
gélosé dans des boîtes de Pétri. Une colonie regroupe plusieurs centaines de cellules qui sont invisibles individuellement.
Lors de la mise en culture, on veille à ce que les cellules sont isolées les unes des autres pour que chaque colonie formée
ne soit issue que du développement d'une seule cellule.Les levures sont exposées pendant des durées différentes à un rayonnement ultra-violet (O, 15, 30 ou 60 secondes).
Chaque boîte de Pétri est ensuite placée dans un incubateur pendant 5 jours afin que les cellules se multiplient et que les
colonies soient visibles.Vous disposez des photographies de boîtes de Pétri ayant subi les différentes conditions d'exposition aux UV (Partage -
SVT - TP 5 Mutations).
Schématisation du protocole de culture des levuresLe gène ade2 code une enzyme qui intervient dans la voie de biosynthèse de l'adénine. L'allèle muté (noté allèle2) présent
chez les levures de la souche ade2 entraîne la production d'une enzyme inactive. La voie de synthèse de l'adénine est alors
bloquée, conduisant à l'accumulation d'une substance intermédiaire de couleur rouge.Les levures sauvages possèdent l'allèle sauvage (noté allèle1) et non muté du gène ade2. Ces levures produisent donc
l'enzyme active permettant la synthèse normale d'adénine. La substance intermédiaire rouge n'est donc pas produite et les
levures sauvages sont donc de couleur blanche.Les levures ade2 peuvent subir une mutation qui rétablit l'allèle sauvage. Elles peuvent aussi provoquer d'autres
mutations dont certaines sont mortelles.Vous disposez des séquences de nucléotides des deux allèles (allèle1 et allèle2) du gène ade2 (Partage - SVT - TP 5
Mutations : fichier " ade2.edi »).
Activités à réaliser
1. Réaliser le comptage des différentes colonies dans les différentes boîtes de Pétri.
Le comptage se réalise avec le logiciel Mesurim et les différentes images "Levures 0sec.jpg » ...
Pour faciliter le comptage, travailler sur un quart de la boîte et redimensionner l'image. Pour cela, cliquer sur " Image »
puis " Redimensionner ». Choisir 150 %, puis OK.Compter les colonies situées sur la limite.
Les résultats seront notés au tableau et une moyenne sera effectuée avec les résultats des différents groupes.
Voir fiche technique : Comptage avec Mesurim
2. Comparer les séquences de nucléotides des deux allèles du gène ade2.
La comparaison se réalise avec le logiciel GENIEGEN et le fichier " ade2.edi » Voir fiche technique : Utilisation du logiciel Geniegen3. Exploiter l'ensemble de vos résultats pour montrer que des facteurs environnementaux peuvent favoriser
l'apparition de mutations. Chapitre 1 : Transmission, variation et expression de l'information génétiqueTP5 - Les effets des UV sur les mutations.
pas d'exposition aux UVlevures 0 sec UV UVUVculture
5 jours
culture5 jours
culture5 jours
culture5 jourslevures 15 sec
levures 30 sec levures 60 sec1. Comptage des colonies de levures (avec Mesurim)
2. Comparaison des séquences (avec GenieGen)
3. Exploitation
Le comptage nous montre que sous l'effet d'une exposition croissante aux UV, la proportion de colonies
blanches par rapport à l'ensemble des colonies augmente : elles sont absentes pour les les colonies n'ayant
pas reçu d'UV et elles sont largement majoritaires pour les colonies ayant reçu 30 secondes d'UV.
Or, on sait que l'apparition des colonies blanches à partir des colonies rouges résulte d'une mutation ayant
affecté le gène ade2.Donc, sous l'effet des expositions croissantes aux UV, on observe de plus en plus de colonies mutées, ce
qui nous montre bien que les mutations sont favorisées par des facteurs de l'environnement, comme les
rayonnements.La comparaison des séquences nucléotidiques des deux allèles confirme qu'il existe bien une mutation.
Elle concerne le 103ème nucléotide qui a subi une substitution : le nucléotide G sur l'allèle 2 (muté) est
remplacé par un nucléotide T sur l'allèle 1 (version sauvage non mutée).De plus, le comptage nous montre qu'une exposition aux UV de 60 secondes a entraîné une mortalité très
importante chez les levures, puisque seules 5 colonies ont pu se développer. Or, on nous apprendégalement que certaines mutations peuvent être mortelles. On peut donc supposer que la mortalité très
élevée des levures soumises à une exposition de 60 secondes est liée à des mutations. Cela confirme donc
que les mutations sont effectivement favorisées par des facteurs de l'environnement, comme les rayonnements.durée d'exposition aux UV0153060