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type II-B

Question : Proposer une explication à l'existence des différentes hormones chez les différents vertébrés étudiés.

Doc 1 : La vasotocine (AVT), l'ocytocine (OT) et l'hormone antidiurétique (ADH) sont des hormones fabriquées par l'hypophyse et composées de neuf acides aminés. Les scientifiques considèrent que les gènes codant ces protéines sont homologues, de par leur origine, leur structure et leurs rôles physiologiques.

Doc 2 : la séquence peptidique des hormones hypophysaires.

Hormone
Séquence des acides aminés
AVT
CYS-TYR-ILE-GLN-ASP-CYS-PRO-ARG-GLY
OT
CYS-TYR-ILE-GLN-ASP-CYS-PRO-LEU-GLY
ADH
CYS-TYR-PHE-GLN-ASP-CYS-PRO-ARG-GLY

Doc 3 : Répartition des hormones hypophysaires chez différents groupes de vertébrés.

Groupes de vertébrés
Hormones présentes
Âge des plus anciens fossiles connus
Poissons osseux à branchies
AVT
420 Ma
Poissons osseux à branchies et poumons
AVT, OT
380 Ma
Amphibiens
AVT, OT
360 Ma
Reptiles
AVT, OT
300 Ma
Mammifères
AVT, OT, ADH
190 Ma

Corrigé.

Intro:

Nous cherchons à expliquer l'existence des hormones hypophysaires chez les différents groupes de vertébrés. Nous pouvons poser l'hypothèse suivante : Les gènes codant pour ces hormones dérivent peut-être d'un gène ancestral qui s'est dupliqué et muté.

I-Les hormones hypophysaires.

Il existe chez les Mammifères trois hormones hypophysaires. Le document 1 nous indique leur nature : ce sont des protéines composés de 9 acides aminés. Ces protéines sont considérées comme homologues car leur rôle est similaire, leur structure est similaire ainsi que leur origine. Les gènes codant pour ces hormones font donc partie d'une famille multigénique et dérivent d'un gène ancestral.

Quel est ce gène ancestral ? Quels sont les processus à l'origine des innovations génétiques?

II-Comparaison des séquences pepetidique des hormones hypophysaires.

Doc 2 : En considérant que l'AVT est le peptide de référence, on constate, l'existence d'une mutation faux-sens entre AVT et OT (LEU à la place de ARG) et d'une mutation faux-sens entre AVT et ADH ( PHE à la place de ILE). Il existe par contre deux différences entre OT et ADH. L'hypothèse la plus simple serait que le gène ancestral soit AVT car il suffit d'une seule mutation pour que AVT donne OT ou ADH. Il faudrait deux mutations pour passer de OT à ADH (et inversement). Les mutations étant très rares, gardons l'hypothèse la plus simple : le gène ancestral serait AVT.

III-Les hormones présentes au cours du temps.

Le tableau présenté dans le doc 3, va nous permettre de localiser dans le temps les innovations génétiques.

Nous constatons d'abord, que seul AVT est présent dans le groupe systématique le plus ancien : les poissons osseux à branchie (-420 Ma). Cela confirme le fait que AVT est le gène ancestral dont dérive directement les deux autres.

OT apparait entre -420 et -380Ma, chez les poissons osseux à branchies et poumons par duplication et mutation de AVT ( Faux-sens : LEU à la place de ARG). Sans informations supplémentaires, on considère que la copie reste sur le même chromosome (NB en dehors du contexte du sujet : les gènes sont en effet sur le même chromosome).

Entre -380 Ma et -190 Ma, AVT se duplique une fois de plus. La copie mute (faux sens : PHE à la place de ILE) vers -190 Ma.

On peut considérer une transposition des copies sur le même chromosome.

Conclusion:

On assiste dans cet exemple à une complexification du génome. Il n'existait qu'une seule hormone il y a 420 Ma : AVT. Après duplications et mutations de AVT, il existe maintenant chez les mammifères 3 gènes codant pour 3 hormones hypophysaires. On peut conclure sur un schéma montrant les duplications, mutations et transpositions sur le même chromosome de AVT.


Date de création : 24/04/2006 - 18:48
Dernière modification : 24/04/2006 - 18:48
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Réactions à cet article

Réaction n°7 

par laBARQUETTEdefrite le 11/12/2013 - 09:51

Merci beaucoup je connait maintenant mes gènes qui proviennent d'un gène ancestral de patate douce.J’espère un jour connaitre le principe de mutation pour pouvoir comprendre mon apparence de frite un jour j’espère muté en potatoes.  k

Réaction n°6 

par GM le 09/11/2010 - 20:46

Il faut y indiquer les phases de mutation, de duplication et transposition.

Réaction n°5 

par Mya le 07/11/2010 - 16:45

Tout d'abord merci beaucoup pour l'aide sur ce document. J'ai un devoir d'SVT à rédiger dessus, et le shéma de conclusion est fortement conseillé. J'ai compris lévolution du génome, les mutations et quels nucléotides en sont responsables, mais je ne vois pas du tout ce que je dois mettre sur mon shéma...

Pouvez-vous m'aider ?

Merci ! e

Mya.


Réaction n°4 

par GM le 21/01/2008 - 19:38

Si vous voulez dire par là que l'Homme possède ces gènes : bien sûr... avec des différences plus ou moins importantes avec le degré de parenté avec les autres êtres vivants.

Mutent-ils? Sûrement. mais qui peut le démontrer? c'est autre chose...

Réaction n°3 

par skyju le 19/01/2008 - 16:14

Bonjour,

Site vraiment intéréssant et qui est d'une précieuse aide, néanmoins, j'ai une question :

Les gênes OT, AVT et ADH sont-ils toujours les mêmes aujourd'hui ou bien ont-ils subit des mutations ???

Merci de me répondre,

Bonne journée,

Julie !


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