L'origine virale du gène de la syncytine

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle Générale | Thème(s) : La complexification et l’évolution des génomes au sein des populations
Type : Pratique du raisonnement scientifique 1 | Année : 2020 | Académie : Inédit

Exercice 2

L’origine virale du gène de la syncytine

1 h 50

9 points

Intérêt du sujet • Le rôle des transferts de gènes dans l’évolution n’est plus à débattre. Découvrez, à partir d’une approche de biologie moléculaire, comment un gène viral est impliqué dans la formation du placenta.

 

La syncytine est une protéine produite chez l’être humain dans certains tissus. Les chercheurs pensent que son existence témoigne d’un transfert de gènes par voie virale.

DOCUMENT 1Organisation comparée du gène de la syncytine humaine et d’une séquence d’ADN d’une catégorie de virus (exemple du virus MSRV)

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D’après Dupressoir et coll., PNAS, 2005, 102(3):725-730 et Mayer, 2013

Les séquences LTR sont spécifiques de l’ADN de certaines catégories de virus. Elles sont nécessaires à l’intégration des gènes viraux dans le génome de la cellule-hôte.

Chez l’être humain, le gène ENV code pour la syncytine ; chez le virus, il code pour une protéine de l’enveloppe virale.

DOCUMENT 2Comparaison de deux protéines : la syncytine humaine et une protéine de l’enveloppe du virus MSRV

Les deux protéines sont constituées d’environ 542 acides aminés ; 473 acides aminés sont identiques, soit 87,3 % d’identité.

Le document ci-dessous montre une comparaison effectuée de l’acide aminé 145 à l’acide aminé 172.

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D’après acces.ens-lyon.fr

DOCUMENT 3Expression du gène de la syncytine

a) Dans différents organes chez la souris adulte

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D’après Dupressoir et coll., PNAS, 2005, 102(3):725-730

b) Au niveau du placenta humain

La zone d’expression de la syncytine est visualisée dans une villosité placentaire grâce à une coloration cytoplasmique sombre.

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Med Sci (Paris), Vol. 27, n. 2, p. 163-169 © 2011 médecine/sciences-Inserm/SRMS

D’après Dupressoir et coll., Placenta, 33, 2012

DOCUMENT 4Action de la syncytine et d’une séquence nucléotidique de virus sur des cultures cellulaires

a) Cultures de cellules humaines

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© Mi et coll. in Nature volume 403, pages 785–789 (17 février 2000)

b) Cultures de cellules humaines (lignée TELac2)

Pour cette souche de cellules humaines, le gène de la syncytine est inactif.

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© 2000 American Society for Microbiology

D’après Blond et coll., J. Virol., 2000, 74, 3321-3323

À partir de l’étude des documents et de l’utilisation de vos connaissances :

expliquez le rôle de la syncytine ;

donnez des arguments en faveur du transfert par voie virale du gène de la syncytine.

 

Les clés du sujet

Étape 1. Comprendre le sujet

Suivez le plan suggéré par les deux questions du sujet et non un plan qui reprendrait l’ordre des documents.

Exploitez les documents 3a, 3b et 4a pour conclure sur le rôle de la syncytine.

Exploitez les documents 1, 2 et 4b pour argumenter en faveur de l’origine virale du gène humain de la syncytine.

Étape 2. Exploiter les documents

Le document 1 permet de comparer la séquence du génome humain contenant le gène de la syncytine à celle du génome viral.

Le document 2 permet de discuter de l’homologie du gène de la syncytine et du gène ENV du virus.

Le document 3 précise l’organe dans lequel s’exprime de façon prépondérante le gène de la syncytine (a) et renseigne sur les caractéristiques du placenta embryonnaire indispensables à sa fonction (b).

Le document 4 permet d’établir une relation fonctionnelle entre la protéine codée par le gène de la syncytine et les propriétés du placenta (a) et présente une comparaison des rôles du gène de la syncytine et du gène ENV du virus (b).

Étape 3. Construire la réponse

Tableau de 3 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 3 lignes ;Ligne 1 : I. Le rôle de la syncytine; Localisez l’organe où s’exprime le gène de la syncytine humaine.Précisez le lieu d’expression de la syncytine dans cet organe et corrélez-le avec une caractéristique fonctionnelle des cellules.Établissez un lien entre le rôle de la syncytine et la fonction de l’organe où elle s’exprime.; Ligne 2 : II. L’origine du gène de la syncytine dans le génome humain; Comparez la structure du génome viral à celle de la séquence du génome humain.Dégagez la signification de la similitude des séquences de la syncytine et de la protéine virale ENV.Comparez les rôles de la syncytine et de la protéine virale ENV.; Ligne 3 : Conclusion; Débutez cette fois par l’origine virale de la syncytine.Terminez en insistant sur le fait que le gène viral ENV incorporé dans le génome humain est resté fonctionnel et que la protéine qu’il code a gardé ses mêmes propriétés mais que celles-ci interviennent dans une nouvelle structure.;