Exercice 7 p 89 (nathan) : Une famille multigénique

Exercice 7 p 89 (nathan) : Une famille multigénique
Matrice des distances :
Vasotocine
Ocytocine
Vasopressine
Mésotocine
Isotocine
Glumitocine
Vasotocine
0
Ocytocine
1
0
Vasopressine
1
2
0
Mésotocine
1
1
2
0
Isotocine
2
2
3
1
0
Glumitocine
2
2
3
2
1
0
Les hormones peptidiques libérées par l’hypophyse postérieure des Vertébrés
ont toutes à peu près les mêmes fonctions : contaction musculaire (Vasotocine,
Vasopressine ?, Ocytocine, Mésotocine, Isotocine) ou régulation de la l’équilibre
hydrique (Vasotocine, vasopressine, Glumitocine). On peut émettre l’hypothèse
qu’elles dérivent d’une même molécule ancestrale.
D’après la matrice des distances, on voit que ces molécules n’ont qu’1, 2 ou 3 aa
de différents sur les 9 qui constituent le polypeptide. Autrement dit, ces
molécules ont des séquences très similaires, probablement héritée d’une
séquence ancestrale.
D’après les dates des plus anciens fossiles connus, on peut proposer un arbre
phylogénétique des Vertébrés et y placer les molécules qu’ils possèdent. Comme
avant l’apparition des Poissons osseux il n’y a qu’une hormone, mais qu’à partir de
ce même groupe il y en a deux, on peut proposer qu’il y a eu une duplication de
gène (puis transposition ou translocation) et mutation. Comme la vasotocine est
la molécule la plus représentée, on propose qu’il s’agisse de la molécule
ancestrale.
Vasotocine : régule les mouvements
d’eau et d’ions chez certains vertébrés
et joue un rôle dans la contraction des
muscles de la paroi des vaisseaux
sanguins.
Ocytocine : contraction de l’utérus pdt
l’accouchement et contraction des
muscles impliqués dans l’éjection du
lait (pdt l’allaitement)
Vasopressine : rétention d’eau au
niveau des reins et augmentation de la
pression artérielle
Mésotocine et Isotocine : stimulent la
contraction des muscles lisses de
l’oviducte (équivalent de l’utérus des
mammifères)
Glumitocine : impliquée dans la
régulation de la pression osmotique
chez les raies

On aboutit à l’arbre suivant :
Ansi, on dégage de l’étude de ces documents que la complexification et la
diversification du génome reposent respectivement sur la duplication de gènes et
l’accumulation de mutations à l’origine de l’apparition de nouvelles protéines avec
de nouvelles propriétés, plus (Mésotocine et Ocytocine) ou moins (Vasopressine
et Ocytocine) proches. (Ce qui a permis aux Vertébrés de s’adapter aux
conditions du milieu : la vasopressine, en limitant les pertes hydriques, permet
l’adaptation au milieu terrestre, une telle hormone chez les « Poissons » ne serait
d’aucune « utilité »). Les neurohormones hypophysaires dérivent d’un même gène
ancestral commun et font donc partie d’une même famille multigénique.