exam M1 2015 + corrigés

Sujet de J.-M. Dura année 2015 (sur 10 points, temps: 1 heure)
Répondez de façon précise et concise. Ecrivez de façon lisible.
If it is easier for you, you may write in English.
Question n°1 (sur 2 points):
Dans le système nerveux ventral de la drosophile certains neurones traversent la ligne
médiane une seule fois au niveau d’une commissure et continuent leur route de l’autre coté.
En vous aidant du schéma suivant :
Proposer un rôle pour la protéine ROBO et un phénotype mutant roboProposer un rôle pour a protéine COMM et un phénotype mutant commRéponse en 5-10 lignes maximum.
Corrigé :
ROBO est un récepteur membranaire. Pour les neurones ipsilatéraux, ROBO entre en contact
avec SLIT, son ligand répulsif, et les axones ne traversent pas la ligne médiane. Pour les
neurones contralatéraux, COMM empêche ROBO d’accéder au cône de croissance, en le
séquestrant dans l’endosome, et les axones traversent. Une fois de l’autre coté, COMM n’est
plus actif et ROBO empêche une nouvelle traversée. robo- : tous les neurones traversent
(plusieurs passages). comm- : aucun neurone ne traversent (absence de commissure).
Question n°2 (sur 2 points):
Chez la drosophile, dans le système nerveux central embryonnaire, les axones des neurones
commissuraux passent la ligne médiane soit par la commissure antérieure (AC) soit par la
commissure postérieure (PC). La lignée eg-GAL4 associée à UAS-tau-lacZ marque des
neurones des 2 types (en a sur la photo). Si le récepteur membranaire drl est exprimé, sous le
contrôle UAS (+ UAS-drl en b sur la photo) alors tous les axones passent par AC.
eg-GAL4/UAS-tau-lacZ
eg-GAL4/UAS-tau-lacZ
+UAS-drl
En vous aidant de ces données expliquez le crible génétique qui a permis d’identifier le ligand
WNT5 du récepteur DRL. Réponse en 5-10 lignes maximum.
Corrigé :
Pour identifier le gène correspondant au ligand de DRL des déficiences hétérozygotes (Df/+)
correspondant au génome entier ont été criblées, une par une, pour la réversion du phénotype
de surexpression de DRL. La diminution de 50% de la présence du ligand répusif dans l’une
de ces déficiences entraine un passage par la PC (réversion) et a permis, à l’aide de
déficiences plus petites puis de mutations des quelques gènes candidats d’isoler WNT5, le
ligand répulsif de DRL.
Question n°3 (sur 1 point):
Donnez un titre à ce schéma (35 mots maximum)
Corrigé :
Les Wnts guident les axones le long de la moelle épinière des vertébrés à l’aide d’un signal
répulsif transmis par les récepteurs Ryk
Question n°4 (sur 2 points):
On exprime (A’ : troisième stade larvaire et B’ : adulte) le gène humain codant la protéine
APP (Amyloid Precursor Protein impliqué dans la maladie d’Alzheimer) ou son homologue
drosophile (APPL en A’’ : troisième stade larvaire et B’’: adulte) dans certains neurones du
cerveau de drosophile à l’aide d’une lignée GAL4 particulière. Les contrôles UAS-GFP seul
sont en A : troisième stade larvaire et B: adulte. C, C’ et C’’ sont des agrandissements de B,
B’ et B’’ respectivement. Que concluez-vous ? Réponse en 5-10 lignes maximum.
Corrigé :
Interprétation A A’ et A’’ : les protéines APP et APPL n’ont pas d’effet majeurs au cours du
développement. Interprétation B B’ et B’’ : les protéines APP et APPL stimulent la pousse
des axones chez l’adulte. Conclusion 1 : la surexpression des protéines APP et APPL a un rôle
une fois le stade adulte atteint, pas avant. Conclusion 2 : il y a une conservation fonctionnelle
entre APP (humain) et APPL (drosophile).
Question n°5 (sur 3 points):
On dispose d’un allèle nul (Appl-) du gène drosophile Appl. Les individus Appl- /Appl- (que
l’on appelle Appl-/- par souci de simplicité) sont viables. On compare les corps pédonculés
(CP) (« mushroom bodies ») des individus Appl+/- (E) à ceux des individus Appl-/- (F et G).
D’autre part on fait des clones MARCM Appl-/- chez des individus Appl+/-. Interprétez le rôle
de la protéine sauvage APPL dans le développement des corps pédonculés à partir des
données chiffrées ci-dessous. Réponse en 10-20 lignes maximum.
Corrigé :
Les individus Appl+/-, 0% de « α loss » et 0% de « β loss », sont de phénotype sauvage donc la
mutation est complètement récessive. Une dose sauvage de APPL (au lieu de deux) est
suffisante pour un développement normal des CP. Les individus Appl-/- ont 14% de « α loss »
et 12% de « β loss ». L’absence totale d’APPL conduit à un phénotype mutant faible mais
significatif. Ceci implique que APPL est requis pour un développement complétement normal
des CP. On fait des clones MARCM Appl-/- dans les CP des individus Appl+/-. Ces clones
montrent 0% de « α loss » et 10% de « β loss ». Le phénotype 0% de « α loss » des clones
Appl-/- est identique au 0% de « α loss » des clones contrôles (Appl+/+) et clairement différent
des 14% de « α loss » vu chez les individus Appl-/-. Le phénotype « α loss » est donc nonautonome cellulaire. Le récepteur membranaire APPL n’est pas requis à l’intérieur des
neurones αβ pour assurer un développement normal des axones α. Le phénotype 10% de « β
loss » des clones Appl-/- est similaire au 12% de « β loss » vu chez les individus Appl-/- et
clairement différent des 0% de « β loss » des clones contrôles. Le phénotype « β loss » est
donc autonome cellulaire. Le récepteur membranaire APPL est requis à l’intérieur des
neurones αβ pour assurer un développement normal des axones β.