TP3 – Évolution et conservation de motifs Hypothèse: Les gènes et les protéines évoluent continuellement pour permettre l’évolution et l’adaptation des espèces. Leurs séquences vont être de moins en moins similaires à mesure que les espèces s’éloignent dans l’évolution et que les organismes se complexifient. Il serait par contre possible que des structures particulières soient mieux conservées pour accomplir des fonctions importantes similaires. Objectifs: 1- Comparer la séquence et la structure de protéines de différentes espèces. 2- Comparer la séquence et la structure d’une famille d’enzymes.

Protéines et évolution Il vous faut évaluer la conservation de séquence de protéines exprimées dans des espèces qui ont divergées au cours de l’évolution. Questions: a)Est-ce qu’une même protéine est semblable dans toutes les espèces ou subit-elle des modifications qui permettent son adaptation au cours de l’évolution? b)S’il y a divergences, celles-ci sont-elles réparties sur toute la protéine? c)Est-ce que la conservation ou la divergence des séquences protéiques se reflète dans la structure et/ou la fonction de la protéine?

Dans ce TP, à la manière des expériences de laboratoire, vous devrez suivre une approche scientifique. Vous devrez 1- Faire l’expérience demandée 2- Décrire les résultats obtenus 3- Formuler une hypothèse scientifique qui permet d’expliquer les observations. Tenir compte que le TP3 porte sur la structure des protéines et de leur conservation/adaptation lors de l’évolution.

Pour répondre aux questions, vous allez étudier les protéines Histone H4, PKR et isomérase. Vous allez comparer chacune de ces protéines dans différentes espèces. Pour ce faire, vous 1- utilisez la génothèque « Uniprot » et l’algorithme « Align » 2- Indiquez le nom de la protéine ou les numéros d’accession 3- Lancer la recherche (SEARCH) 4- Analyser les résultats. Vous pouvez (ou devrez) utiliser d’autres logiciels pour mieux saisir le sens de la comparaison et/ou répondre aux questions.

Optimisation de l’alignement Acide aminé identique Acide aminé conservé Région mieux conservée Interprétation des résultats Le tableau de résultat de la comparaison des séquences vous montre la position des acides aminés identiques entre les séquences et ceux qui sont conservés. Vous pouvez donc rapidement déterminer jusqu’à quel point les séquences sont identiques et si des régions sont mieux conservées le long de la séquence.

Le programme vous permet d’identifier rapidement certaines caractéristiques De plus, le programme vous permet d’analyser rapidement certaines caractéristiques de vos séquences. En cliquant sur le menu de gauche, vous colorerez la partie de la séquence correspondant à votre demande. Par exemple, vous pouvez ainsi localiser les hélices alpha prédites, ou encore les acides aminés basiques etc.