Doc 24

Question 1

Combien d’années de divergence évolutive séparent l’humain et la drosophile?

Answer 1

L’ancêtre commun de ces 2 espèces remonte à environ 1 billiard d’années.

Question 2

Combien d’années de divergence évolutive séparent l’humain et la bactérie E.coli?

Answer 2

L’ancêtre commun de ces 2 espèces remonte à environ 2,3 billiards d’années.

Question 3

Combien d’années de divergence évolutive séparent l’humain et la bactérie Methanobacterium thermoautotrophia?

Answer 3

L’ancêtre commun de ces 2 espèces remonte à environ 3,9 billiards d’années.

Question 4

Comment débute le développement de l’oeuf fécondé?

Answer 4

Par une série de divisions nucléaire (mitoses) sans division cellulaire.

oeuf fécondé => blastoderme syncytial (plusieurs noyaux dans un même cytoplasme) => blastoderme cellulaire (noyaux migrent en périphérie où les bordures des cellules se forment éventuellement) => les cellules polaires (germinales) sont vite mises de côté et différenciées

Question 5

Qu’est-ce qui détermine les grands axes de l’embryon?

ce qui formera le devant, le derrière, le dessus et le dessous de l’embryon

Answer 5

Les interactions de l’oocyte avec son environnement ainsi que des gènes de polarité cytoplasmique.

Par exemple, si un ensemble de cellules folliculaires données se met à émettre des signaux terminaux, elles formeront le derrière de l’animal. Si ces mêmes cellules avaient émis des signaux ventraux, elles seraient devenues le ventre.

Question 6

Comment se fait-il que l’embryon en développement possède un phénotype correspondant au génotype maternel pour certains gènes donnés?

Answer 6

Car souvent, ce sont les ARNm des gènes maternels qui sont déposés dans l’oeuf. Ce ne sera donc pas les morphogènes de l’embryon lui-même qui seront synthétisés lors de son développement mais plutôt ceux de sa mère qui réguleront l’expression.
On les appelle des gènes à effet maternel.
Exemple: gène Bicoid

Question 7

Comment se nomme la phase suivant la fécondation et que se passe-t-il durant cette phase?

Answer 7

La phase syncytiale, durant laquelle les patrons commencent à s’organiser avant même que les cellules commencent à s’individualiser.

Question 8

Quelles molécules effectuent la signalisation durant la phase syncytiale et comment?

Answer 8

Le morphogènes se chargent de la signalisation durant cette phase et ce, par diffusion.

Question 9

Énumérez les 4 groupes de gènes de polarité cytoplasmique? Donnez un exemple pour chaque groupe.

Answer 9

Système Postérieur (Nano)
Système Antérieur (Bicoid)
Système Terminal (Torso)
Système Dorsoventral (Toll)

Question 10

Vrai ou faux:

Les gènes de polarité cytoplasmique sont des gènes à effets maternels.

Answer 10

Vrai,
Pour ces gènes, c’est le génotype de la mère qui est critique et non celui du zygote. Les protéines codées par ces gène régulent l’expression d’autres gènes.

Question 11

Que déterminent les gènes de polarité cytoplasmique des systèmes postérieur et antérieur?

Answer 11

Ces gènes déterminent la tête versus le derrière, différencient les cellules germinales des cellules somatiques et déterminent les segments corporels.

Question 12

Que déterminent les gènes de polarité cytoplasmique des systèmes terminal et dorsoventral?

Answer 12

Ces gènes déterminent les structures terminales et différencient l’endoderme du mésoderme et de l’ectoderme.

Question 13

Décrivez les 3 différents types de gènes de la segmentation.

Answer 13

• Gènes gap (requis pour la définition de larges régions le long de l’axe antéropostérieur tôt dans le développement)
• Gènes pair-rule (requis pour la formation de segments qui alternent = disposition des segments)
• Gènes segment-polarity (responsable de l’organisation antéro-postérieure de chaque segment = déterminent polarité DANS chaque segment)

Question 14

De manière générale, à quoi servent les gènes de la segmentation?

Answer 14

Ces gènes raffinent le patron antérieur-postérieur définis par les gènes maternels qui divisent l’embryon.

Question 15

Quels sont les effets de mutations des gènes de la segmentation?

Answer 15

Ce type de mutation altèrent le nombre de segments sans affecter la polarité de l’embryon.

Question 16

Vrai ou faux:

Les gènes de la segmentation sont des gènes à effets maternels.

Answer 16

Faux!

Les gènes de la segmentation sont en fait les premiers gènes du génome de l’embryon à contribuer à son développement.

Question 17

Comment la cellule fait-elle pour connaître exactement sa position dans l’axe antéro-postérieur?

Answer 17

La cellule reçoit à la fois des signaux terminaux et antérieurs mais de différentes forces.
Exemple: Si elle reçoit plus de signaux antérieurs que terminaux, elle «sait» qu’elle se situe plus près de la tête que du derrière.

Question 18

Résumez l’origine de la polarité antéro postérieure de l’embryon.

Answer 18

La polarité AP de l’embryon découle de celle de l’oeuf.
Les gènes à effets maternels produisent des ARNm dans les ovaires de la mouche qui sont distribués dans différentes régions de l’oeuf.
Ces messagers (morphogènes) contrôlent la transcription et la traduction (d’autre gènes).
Ces protéines diffusent dans le blastoderme syncytial où elles activent et répriment l’expression de certains des gènes du zygote.
RAPPEL: Morphogènes = effet dépendant de la concentration!

Question 19

Qu’est-ce qui induit la transcription des gènes pair-rule qui segmentent l’embryon en unités périodiques?

Answer 19

Le gradient de concentration des protéines produites par les gènes gap.

Question 20

Que produit la transcription des gènes pair-rule?

Answer 20

La transcription de ces gènes produit une conformation striée comportant 7 bande verticales perpendiculaires à l’axe antéro postérieur mais active aussi la transcription des gènes de polarité segmentaire qui divisent l’embryon.

Question 21

De quels gènes proviennent les protéines interagissant pour contrôler les gènes sélecteurs homéotiques (qui eux définissent l’identité finale des segments).

Answer 21

Des gènes gap, pair-rule et de polarité segmentaire.

Question 22

Comment nomme-t-on les gènes responsable de la mémoire cellulaire tout au long de la vie de l’animal?

Answer 22

Les gènes homéotiques.

Question 23

Résumez les étapes de la détermination finale de l’identité des segments chez la drosophile via les gènes de segmentation.

Answer 23

1- Gènes gap => protéine gap
2- Gradient de concentration de la protéine gap = transcription différentielle des gènes pair-rule
3- Production de la protéine pair-rule = segmentation de l’embryon
4- interaction des protéines gap, pair-rule et de polarité segmentaire et action sur les gènes sélecteurs homéotiques
5 Définition finale de l’identité finale des segments.

Question 24

Que sont les gènes Hox?

Answer 24

Ils s’agit d’une catégorie particulière de gènes homéotiques qui servent à la mémoire développementale. Les gènes Hox s’autoactivent (par rétroaction positive), ce qui maintient le signal dans le temps. Des protéines modifient la chromatine pour maintenir l’état actif ou inactif.