Evolution du Genome (Sablo)

Question 1

Qu’est-ce que le projet ENCODE?

Answer 1

ENCODE, 2007-2013, ont séquencé le génome de 1000 personnes de par le monde

Question 2

Combien d’individus a-t-on séquencé depuis 2013?

Answer 2

200 000

Question 3

Combien y a-t-il d’indels dans le génome?

Answer 3

4 millions

Question 4

Combien y a-t-il de variants de structure?

Answer 4

50 000

Question 5

Combien y a-t-il de variations de nombre de copies?

Answer 5

4000

Question 6

Différentes voies d’évolution des gènes?

Answer 6

→ La duplication: un gène qui va être recopié et dupliqué, sempiternel exemple du gène de l’intelligence.
→ La recombinaison entre les gènes: brassage d’exons entre les gènes
→ L’inactivation des gènes

Question 7

A quoi correspond le gène COL1A?

Answer 7

Le gène du Collagène de type 1

Question 8

Qu’est-ce que le collagène?

Answer 8

une longue ficelle moléculaire permettant notamment d’assurer la résistance des tendons

Question 9

Comment le gène COL1A était-il il y a 100 M d’A?

Answer 9

le gène codait une prot très courte de 3 AA: (GlycineProlineProline)n répétés 6 fois pour former un exon de 54 paires de bases

Question 10

Comment le gène COL1A a-t-il évolué avec le temps jusqu’à maintenant?

Answer 10

Avec le temps, le gène s’est allongé, tendon + long et + résistant. L’exon s’est dupliqué 13 fois, puis en bloc et on en a eu 26. La structure de chaque exon a un pti peu changé.

Question 11

Pourquoi le gène COL1A a-t-il évolué ainsi?

Answer 11

Les tendons résistants sont un critère avantageux pour la sélection naturelle

Question 12

Comment le gène des opsines a-t-il évolué, faisant en parallèle évoluer la vision de l’Homme?

Answer 12

Première diversification pour une vision bicolore jaune/bleu: c’était l’opsine s qui permettait de voir les ongueurs d’ondes courtes (420 nm)→ Chr. 7. Puis elle a divergé avec l’opsine ML, qui pouvait voir le jaune (540 nm) → chr. X. 30-35 M d’A Puis il a divergé en un gène L (540 nm pour le rouge) et un M (525-530 nm pour le vert). On est ainsi passé à une vision tricolore.

Question 13

Quand le gèbne de l’amylase AMY1 a-t-il évolué?

Answer 13

il y a env. 6 M d’A, lors des homininés les + anciens

Question 14

Combien de copies le chimpanz a-t-il d’AMY1?

Answer 14

1

Question 15

Pourquoi le gène de l’AMY1 s’est-il dupliqué chez l’Homme?

Answer 15

on a commencé à consommer de l’amidon (tubercules, racines…). Un jour, un homme a eu plus de copies d’amylase, ce qui permet de produire + de glucose→ + d’énergie. On pense que ça permettait aux ancêtres de Sapiens d’éviter surtout des diarrhées.

Question 16

Combien de copies de l’AMY1 la majorité des humains ont-ils?

Answer 16

On a entre 7 et 10 copies chez la grande majorité des hommes. Chez certains peuples vivant dans la forêt, on a moins de copies

Question 17

Expliquer la recombinaison des gènes?

Answer 17

Une enzyme avec trois domaines, s’exprimant chacun quelque part. Et puis, un exon S s’incruste dans l’enzyme, qui va par exemple adresser la cellule à la membrane, où elle sera plus utile.

Question 18

Un exemple d’inactivation des gènes comme mécanisme d’évoltuion?

Answer 18

Le gène MYH16, qui code pour la myosine, permet d’exprimer les musclues mastaires qui, s’ils sont trop exprimés, vont réduire la place que peut occuper la boite crânienne → ça fait plus de place pour la boîte crânienne, et donc le cerveau.

Question 19

Comment le volume crânien a-t-il évolué? A quels gènes est-ce dû?

Answer 19

Les gènes de la grosse tête: 450 cm³ à 1300 cm³

Question 20

Quelles sont les deux façons de comparer le génome?

Answer 20

Comparer les séquences ADN, ou comparer les protéines produites

Question 21

Qu’est-ce que des gènes paralogues?

Answer 21

homologues présents au sein d’une même espèce

Question 22

Un exemple de gènes paralogues?

Answer 22

gènes du canaux ioniques

Question 23

Qu’est-ce que des gènes orthologues?

Answer 23

gènes homologues au sein d’espèces différentes

Question 24

A artir de quand dit-on qu’il y a homologie des gènes?

Answer 24

<15%: pas d’homologie. 15-25% homologie faible, >25% homologie certaine

Question 25

Combien de Gènes Ultra Conservés retrouve-t-on chez les mammifères?

Answer 25

500

Question 26

De quand date notre différenciation d’avec le chimpanzé?

Answer 26

env. 7 M d’A

Question 27

Qu’a permis l’accélération du gène FOXP2?

Answer 27

FOXP2, spécialisé dans le dvlt du langage. Ce changement a pour effet d’augmenter l’aire du cerveau liée au langage: permet une articulation plus distincte et une diversification du vocabulaire.

Question 28

Quelle a été l’évolution du gène FOXP2?

Answer 28

IL fait partie de la vingtaine de gène squi a bcp été diversifié entre le chimpanzé et l’homme. Il y a eu 2 changements en 300 000 ans, alors qu’il n’y en avait eu qu’1 seul depuis la souris.

Question 29

Qu’a permis la mutation du gène ASPM?

Answer 29

a permis d’avoir chez l’homme beaucoup plus de neurones (7 couches chez l’homme, 3-4 chez les autres animaux). ASPM a muté pour donner l’ordre aux cellules de se répartir en couches empilées dans le cortex. On a trouvé dans l’ASPM 45 mutations en 7 M d’A, la plus récente datant d’il y a 6000 ans et qui serait liée au langage écrit.

Question 30

Combien de neurones avons-nous?

Answer 30

86 Md

Question 31

Taille du gène FOXP2?

Answer 31

C’est 400 AA, soit env. 1200 paires de bases

Question 32

Première compaction de l’adn?

Answer 32

dans le nucléosome, compacté d’un facteur 6 (10 nm)

Question 33

Quels sont les groupes d’Histones?

Answer 33

il y en a huit groupés par 2: H2A, H2B, H3 et H4

Question 34

Caractéristiques des histones?

Answer 34

• emballent l’ADN

- porteurs de charges négatives avec des AA basiques exposant des charges positives

Question 35

Deuxième étape de compaction de l’ADN?

Answer 35

Nucléosomes s’enfilent en perles, puis en hélice (fibre de 30 nm): avec 6 nucléosomes par tour d’hélices. compaction x40.

Question 36

Comment peut-on ouvrir les histones?

Answer 36

En modifiant la chaîne latérale des histones. Notamment méthylation ou acétylation des histones, qui vont faire varier l’état de l’ADN.

Question 37

Quelle est la proportion de protéines et d’ADN dans la chomatine?

Answer 37

80% de protéines et 20% d’ADN

Question 38

Dernière condensation?

Answer 38

Grâce à la protéine squelette, qui permet de fixer la fibre de 30 nm. Celle-ci forme de larges boucles nucléosomiques se fixant sur le squelette protéique. Facteur de condensation final 10 000.

Question 39

Comment explique-t-on la variabilité de taille des chromatides?

Answer 39

La longueur des bouckes est très variable : 150 à 800 nm, ce qui expliquera la taille des chromatides

Question 40

Comment a-t-on déterminé le facteur de condensation final de la chromatine?

Answer 40

La longueur totale des chromosomes est de 100 microns, l’ADN fait 1 m de long→ compaction d’un facteur 10 000.

Question 41

Combien vaut environ un micron sur un chromosome?

Answer 41

env. 30 mégabases d’ADN.

Question 42

Selon quel mécanisme la réplication d’ADN se fait-elle?

Answer 42

un mécanisme semi-conservatif (on copie un brin, et l’enzyme ADN polymérase forme le brin complémentaire en lisant le message, toujours de 5’ vers 3’)