Comment expliquer l’apparition de nouveaux plans d’organisation des espèces au cours de l’Evolution ? Réalisation : VOYER Karine. Lycée G. le conquérant Lillebonne Conseiller artistique: H.Horion lycée Maupassant Fécamp

Montrez que les gènes homéotiques sont issus de duplications Question :  Préciser l’ordre d’apparition de ces gènes dans l’évolution et montrer les conséquences de chaque apparition. doc 5 docs 1, 2, 3 et 4

Doc 5 : Complexe des gènes homéotiques de la Drosophile : comparaison des séquences significatives (homéobox) des gènes homéotiques. Beaucoup de similitudes dans les séquences donc gènes issus d’un même gène ancestral par duplication – mutations et appartenant donc à une même famille multigénique

Doc 1 : les gènes homéotiques de la drosophile sur le chromosome 3. -         AbdB, AbdA et Ubx forment le complexe de gènes BxC -         Antp, Scr, Dfd, pb, et lab forment le complexe de gènes AntpC Bxc AntpC

Doc 2 : drosophile de phénotype sauvage à gauche et drosophile mutante « ultra-bithorax » (mutation du gène Ubx) à droite. Mutation d’Ubx a entraîné l’expression du gène Antp dans le fragment destiné à Ubx ce qui aboutit à une Drosophile avec deux paires d’ailes….. EXPLICATION :

Sens d’expression des gènes homéotiques (sens antéro-postérieur et selon leur ordre sur le chromosome)

Expression du gène Antp jusqu’à ce que abdA s’active… RESULTAT : deux segments avec ailes sur la mouche mutante correspondant à l’expression de Antp MUTATION Ubx Expression du gène Antp jusqu’à ce que abdA s’active… Sens d’expression des gènes homéotiques (sens antéro-postérieur et selon leur ordre sur le chromosome)

Doc 3 : Le phénotype de mutants homéotiques de Drosophiles, ayant subi des délétions de gènes, est comparé au plan d’organisation d’Insectes actuels et d’un Arthropode primitif actuel (le Péripate). - Ubx- = délétion du gène Ubx - AntpC- = délétion du complexe AntpC - bxC- = délétion du complexe bxC Doc 4 Les Péripates sont apparus avant les Aptérygotes, eux-mêmes apparus avant les Odonates, plus anciens que les Diptères

MUTATION Ubx

MUTATION AntpC

MUTATION Bxc MUTATION AntpC

Ce qui nous donne l’histoire évolutive suivante concernant les gènes homéotiques étudiés : Mouche ( diptère) Chr 3 Ubx Antp Scr Dfd pb lab AbdB AbdA Apparition du gène Ubx Duplication – mutation à partir de AbdA Libellule (odonate) Scr Chr 3 AbdB AbdA Antp Dfd pb lab Apparition des gènes Antp, Scr, Dfd, pb et lab Japyx (aptérygote) Chr 3 AbdB AbdA Apparition des gènes AbdB et AbdA péripate Chr 3 Chr 3 GENE ANCESTRAL Réalisation : VOYER Karine. Lycée G. le conquérant Lillebonne Conseiller artistique: HORION Hervé lycée Maupassant Fécamp