ACTIVITE 1 : COMPARAISON DE PIGMENTS VISUELS HUMAINS A

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