1.2 ACTIVITE 1 Atelier 2 / Une innovation évolutive : la mise en place du placenta Compétences :I, R4 (synthèse) Travail : binôme TS Temps : 40 min Les euthériens constituent le groupe des Mammifères placentaires. Ces derniers possèdent des caractères dérivés propres qui les définissent, parmi lesquels : Les embryons se développent entièrement à l’intérieur de leur mère et son alimentés par une structure fœto-maternelle appelé placenta ; Les petits naissent totalement formés ; Disparition du cloaque : les petits possèdent un anus et un appareil uro-génital distinctement séparé. De plus, les euthériens possèdent un même système XY de détermination sexuelle (cf. 1S). Le placenta est une structure fœto-maternelle qui assure plusieurs fonctions : Nutritive : c’est via le placenta que sont apportés l’eau, les sucres, les acides aminés, peptides et minéraux à l’embryon. Respiratoire : il joue le rôle de « poumon fœtal ». Excrétrice : exportation des déchets du métabolisme embryonnaire : urée, dioxyde de carbone…. Endocrine : le placenta produit plusieurs hormone dont la progestérone, les œstrogènes et l’hCG (hormone chorionique gonadotrope)…. Immunitaire : il agit comme un filtre. Il laisse passer les anticorps de la mère vers le fœtus. > On cherche à connaitre les mécanismes expliquant l’apparition de cette structure originale. > On cherche à montrer que la mise en place du placenta a été rendu possible grâce à un transfert horizontal de gènes viraux. Temps 1 > Mise en évidence des génomes d’origine virale (ou provirus) > A partir de l’étude des documents 1 et 2, proposez une explication à la présence dans le génome humain de gènes/séquences d’origine virale. Doc 1 > mise en évidence Nous allons utiliser l’outil Mapviewer du site NCBI. Il s’agit d’une cartographie du génome humain. Il est doté d’un outil de recherche. Il est possible de faire plusieurs recherches : « viral genom » : vous indiquera tous les « provirus », c'est-à-dire tous les gènes d’origines virales présents dans le génome humain. Avant de lancer la recherche, risquez une prévision ! Recherchez « gag », « env » et « pol ». Doc 2 > Comprendre le cycle d’un rétrovirus A partir du document « cycle retrovirus » compléter le schéma ci-contre. 1 Temps 2 > Mise en place du placenta > Montrez en quoi l’étude des documents et des fichiers syncitines2.edi et .aln confirment l’idée que le gène codant pour la syncytine 1 est d’origine virale. Doc 1 > Les syncytines L’embryon humain juste avant sa nidation dans la paroi utérine est constitué par un massif cellulaire, à partir duquel se formera l’organisme, et d’une couche cellulaire externe, le trophoblaste. L’embryon s’implante dans la paroi grâce à son trophoblaste qui prolifère. Surtout, les membranes des cellules du trophoblaste fusionnent, ce qui en fait une couche multinucléée, le syncytiotrophoblaste, à l’origine du placenta par la suite. Dans ce trophoblaste, les chercheurs ont identifié deux protéines, les Syncytines 1 et 2 dont ils pensent qu’elles sont impliquées dans la fusion cellulaire conduisant au syncytiotrophoblaste. 2 Source http://www.embryol ogy.ch/francais/fplac enta/fecond03.html La production de syncytines n’est pas propre aux primates. On a mis en évidence l’expression de deux Syncytines dites A et B dans le placenta de rongeurs (souris, rats) et des expériences d’invalidation du gène de la syncytine A ont montré qu’en son absence les embryons meurent à migestation. L’architecture placentaire de ces embryons est perturbée entraînant une diminution des échanges foeto-maternels, un retard de croissance, et finalement la mort de l’embryon. Ces syncytines A et B de souris sont aussi codées par des gènes Env viraux et s’avèrent donc indispensables à la reproduction de l’espèce. Les gènes des syncytines de la souris montrent peu de similitudes avec les gènes humains, ce qui indique qu’ils ont une origine indépendante.