TP 23 1ere S VISION DES COULEURS ET PARENTE CHEZ LES PRIMATES Capacités et attitude : Utiliser un logiciel et exploiter des documents pour comparer des gènes et établir des relations de parenté entre primates Extraire et exploiter des informations pour faire le lien entre la vision des couleurs etl’évolution. ACTIVITE 1 : COMPARAISON DE PIGMENTS VISUELS HUMAINS A L’AIDE D’UN LOGICIEL Il s’agit de comparer les séquences des opsines et de la rhodopsine de l’Homme à l’aide du logiciel Phylogène. L’activité proposée nécessite que le logiciel gratuit « Phylogène » soit au préalable télécharger sur le site de l’INRP Acces. Le logiciel « Phylogène » permet à la fois,: - de comparer les séquences d’opsine : - de construire un tableau appelé matrice visualisant le pourcentage de différences entre les différentes séquences ; les valeurs sont exprimées en %. Procédure à suivre : - pour charger le fichier des séquences des molécules d’opsines et de rhodopsine humaines - Fichier Ouvrir - Fichier de molécules - Homininés (dans collections) Molécules - Familles multigéniques - Opsines Homme Choisir : opsines-HS-pro Chaque lettre désigne conventionnellement un acide aminé. Un tiret signale l’absence d’un acide aminé dans la séquence. 1. Réalisation d’une matrice indiquant le pourcentage de différences entre les protéines prises deux à deux Pour réaliser cette matrice : - cliquer successivement sur le nom des quatre molécules afin de les sélectionner - cliquer sur le bouton Options /distance/ Format : choisir Pourcentage ; Délétions : choisir Ignorer pour l’ensemble. - Cliquer sur le bouton Matrice des distances 2. Comparaison des séquences des gènes responsables de la synthèse des opsines Le logiciel Phylogène est utilisé cette fois-ci pour comparer les gènes codant les différents pigments rétiniens humains afin d’évaluer le pourcentage de différence entre les séquences nucléotidiques. Procéder comme précédemment mais choisir cette fois ci « opsines-HS-adn ». Construire la Matrice des différences indiquant le pourcentage de différences entre les gènes codant les pigments rétiniens humains pris deux à deux Que remarquez-vous ? 1 ACTIVITE 2 : LA CONSTITUTION D’UNE FAMILLE MULTIGENIQUE Bordas Edition 2011 3. Pourquoi considère-t-on que les gènes des opsines codant pour les pigments rétiniens ont une origine commune ? 4. Présentez sous forme d’un schéma les mécanismes aboutissant à la formation de cette famille multigénique ACTIVITE 3 : PIGMENTS RETINIENS ET PLACE DE L’HOMME PARMI LES PRIMATES Comparaison des séquences de l’opsine S de l’Homme et de certains Primates à l’aide d’un logiciel , « Phylogène », permettant de tracer un arbre phylogénétique Il s’agit de comparer les séquences des opsines S de l’Homme, du Bonobo, du Chimpanzé, du Gorille, du Macaque, du Cebus et du Saïmiri (ces deux dernières espèces vivant au niveau du continent sud américain), afin de tracer un arbre établissant les relations de parenté existant entre ces espèces. Les opsines S du Cebus, du Saïmiri et du Macaque comportent 349 acides aminés, celles de l’Homme, du Gorille, du Chimpanzé et du Bonobo, 348. Le logiciel « Phylogène » , utilisé lors de l’activité 12, permet aussi, de tracer un arbre, dont les branches définissent les parentés entre les molécules, et par la même, entre les espèces auxquelles elles appartiennent. Procédure permettant d’établir des relations de parenté : Pour charger le fichier des molécules d’opsine S • Fichier • Ouvrir • Fichier de molécules • Archontes (Primates) • Molécules opsine-Bleu-Primates. Pour sélectionner uniquement certaines molécules afin de les comparer • Cliquer sur les espèces à conserver : Cebus, Saïmiri, Homme, Gorille, Bonobo, Chimpanzé et Macaque • Edition : supprimer les séquences non sélectionnées. - pour repérer les acides aminés communs aux différentes séquences : • Couleur : colorer les séquences Chaque lettre désigne conventionnellement un acide aminé. Un tiret signale l’absence d’un acide aminé dans la séquence. afficher la matrice puis l’arbre, cliquer Présenter l’organisation générale commune des Vertébrés (cours- de pour Seconde). Quelles sont les caractéristiques des molécules utilisées pour établir successivement des relations de parenté? sur les boutons Matrice des Justifier le choix de l’utilisation de l’opsine S pour établir des relations de parenté entre l’Homme et certains distances (options/ pourcentage) puisPrimates. Arbre Dans l’échantillon à étudier, citer les Primates dichromates et les Primates trichromates. (options/UPGMA). Relever dans l’ensemble des documents produits grâce au logiciel Phylogène les informations qui permettent de conforter la place de l’Homme au sein des Primates. 10. Proposez un bilan à l’ensemble du TP 5. 6. 7. 8. 9. 2