Atelier 2 / Une innovation évolutive : la mise en place du placenta

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.