2nd une souris verte
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Nom : Prénom : Classe : Une souris verte… Le programme génétique contrôle donc le métabolisme de la cellule. Chez les êtres vivants, le programme génétique est localisé dans le noyau au niveau des chromosomes. Un chromosome est constitué de molécule d’ADN et un fragment d’ADN correspond à un gène. Depuis les années 1950, la communauté scientifique s’accorde pour dire que l’ADN, support de l’information génétique, est universel. Problème : Comment la transgénèse permet-elle de montrer que l’information génétique est inscrite dans la molécule d’ADN dans un langage universel ? Compétences : Recenser, extraire et organiser des informations pour mettre en évidence l’universalité de l’ADN. Faire un schéma fonctionnel des étapes de la transgénèse (fiche autoévaluation). Cette méduse (Aequorea victoria) normalement incolore, devient verte lorsqu’elle est éclairée en lumière ultraviolette (UV). Cette particularité est due à une protéine que les chercheurs ont baptisée GFP pour « Green Fluorescent Protein ». Cette protéine est produite dans les cellules de la méduse grâce à un gène lui-même appelé « gène GFP ». Cette découverte a valu le prix Nobel de chimie à Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Y.Tsien en 2008. Document 1 Cette souris n’est pas une souris comme les autres : chaque cellule de son organisme fabrique une protéine fluorescente verte GFP. Cette protéine ne modifie en aucune matière la vie de cette souris. La propriété singulière est mise en évidence lorsqu’on éclaire la souris pendant un cours instant par une lampe UV. La peau de la souris apparaît alors verte fluorescente. Ses poils par contre qui sont des cellules mortes (kératinocytes) ne fabriquent pas la protéine et restent donc sombres. Document 2 Le principe de la transgénèse La transgénèse animale a été réalisée avec succès pour la première fois il y a 18 ans, lorsqu’en 1982 R.D Palmiter, R.L Brinster et leurs collègues obtenaient des souris transgéniques exprimant très intensément le gène de l’hormone de croissance de rat. Ces souris sont devenues géantes. Un transgène pouvait donc très fonctionner chez son hôte et modifier très significativement ses morphologie et physiologie. L’embryon est un passage obligé à un moment ou un autre si l’expérimentateur souhaite obtenir une lignée d’animaux transgéniques. La micro-injection de gène chez les animaux : la micro-injection du gène en solution directement dans le noyau des cellules en culture est la meilleure méthode de transfert du gène. C’est celle qui a été retenue pour obtenir des animaux transgéniques. Chez la souris et autres mammifères (lapin, mouton, porc, chèvre et vache), il est possible d’injecter directement une solution contenant de l’ADN dans un ovule fécondé, à l’aide d’une micropipette, sous contrôle microscopique. L’injection a lieu dans l’un des deux noyaux (pronucléus) fournis par les cellules reproductrices mâle et femelle, juste avant qu’ils ne fusionnent. L’embryon est ensuite transplanté dans l’oviducte ou l’utérus d’une femelle. Par cette méthode, 10 à 30 % des nouveaux-nés descendants intègrent le gène au sein du génôme de leurs cellules reproductrices (gamètes). Document 3 1. En utilisant ces 3 documents, faire un schéma bilan qui présente les étapes de la technique de transgénèse conduisant aux souris fluorescentes. Votre schéma doit comporter : organisme donneur, organisme receveur génétiquement modifié, gène transféré, mode de transfert utilisé, nouveau caractère cellulaire. 2. A partir du document 4, résumer les intérêts scientifiques de la fluorescence. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pourquoi le marqueur GFP est-il révolutionnaire ? Lorsque les scientifiques développent des méthodes leur permettant de voir ce qui était invisible auparavant, la recherche fait toujours un grand bond en avant. Par exemple, quand Anton Van Leuuwenhoek est l'un des premiers à utiliser le microscope au 17ème siècle, un nouveau monde s'ouvre. Les scientifiques ont soudainement pris conscience de choses dont ils n'imaginaient même pas l'existence auparavant comme les bactéries ou les cellules. Cette année 2008, le Prix Nobel de Chimie récompense une découverte à l'effet similaire sur le monde scientifique. La protéine fluorescente verte GFP est depuis quelques décennies "le microscope" des biochimistes, biologistes et autres chercheurs dans le domaine médical ; la forte couleur verte de la GFP apparaissant sous lumière bleue ou UV. Ainsi dans les applications directes, la GFP permet d'illuminer la croissance des tumeurs cancéreuses, le développement de la maladie d'Alzheimer ou l'évolution de bactéries pathogènes. L'utilisation la plus intéressante de la GFP consiste en la possibilité de suivre les différents processus biologiques et chimiques à l'intérieur même de la cellule. Une cellule -de l'ordre de 0,02 mm de diamètre- est constituée de protéines, d'acides gras, de carbohydrates et autres molécules dont l'observation nécessite une puissance de résolution dépassant celle d'un microscope classique. Pourtant c'est à ce niveau d'échelle d'étude que les chercheurs doivent travailler afin d'affiner leur compréhension du monde cellulaire. Au sein de la cellule, les processus biochimiques sont en général régulés par les protéines, dont les variétés fonctionnelles sont multiples. En connectant la protéine GFP -facilement traçable de par sa fluorescence verteà une de ces protéines cellulaires, les chercheurs peuvent à présent suivre son comportement, ses mouvements et ses interactions avec le milieu de la cellule. (article culturesciences) Document 4 Protéine GFP longue chaîne de 238 acides aminés. A l'intérieur de la structure, les acides aminés 65, 66 et 67 forment le chromophore, le groupe chimique qui absorbe la lumière bleue et UV et qui fluoresce en vert. Bilan : expliquez en quoi ces expériences montrent l’universalité de la molécule d’ADN. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Evaluation TP transgénèse : Etapes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Résultats Note
