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Deux mécanismes génétiques accroissant la diversité des protéines produites

Deux mécanismes génétiques accroissant la diversité des protéines produites.

Les gènes GH1 et GH2

En se limitant aux deux gènes GH1 et GH2, on peut faire le point sur deux des mécanismes contribuant à la diversité des protéines produites par un organisme.

- L’un est l’épissage alternatif qui existe pour les deux gènes. Certes, on ne connaît pas l’importance physiologique de cet épissage alternatif au sein d’un même type cellulaire, et il est possible qu’elle soit nulle. Néanmoins d’un point de vue pédagogique, étant donné la structure relativement simple de chaque gène, c’est un bon support pour dégager la notion d’épissage alternatif.

- Le deuxième mécanisme est la duplication de gènes. Les deux gènes GH1 et GH2 partagent la même structure en exons et introns et présentent de fortes similitudes dans leurs séquences codantes. Les deux polypeptides (22 Kda) les plus abondants codés par les deux gènes ne diffèrent que par 13 acides aminés. La notion de duplication de gène peut donc être facilement dégagée. Elle est reprise dans le programme à propos de la vision (famille multigénique des opsines). Ce qui est intéressant est qu’outre les mutations ponctuelles survenues après la duplication, il y a une expression tissulaire propre à chacun des deux gènes, faisant qu’un des gènes intervient dans la croissance prénatale et l’autre dans la croissance postnatale. On retrouve l’idée d’une régulation de l’expression des gènes.

Même s’il existe aussi un épissage alternatif pour le gène GH2, on peut se limiter au variant 1 de l’ARN messager de ce gène qui code pour un polypeptide de 22 Kda.

Flèche.jpegTélécharger le fichier : GH2.edi

On dispose de la séquence du gène, de celle de l’ARN pré-messager et celle de l’ARNm (variant 1). Il est donc possible de déterminer avec la fonction dotplot la structure en exons et introns du gène GH2 et de la comparer avec celle de GH1.

Ensuite grâce à la fonction de comparaison d’Anagène, on peut comparer les séquences de l’ARNm des variants 1 de chaque gène et donc constater leur grande similitude. La comparaison peut être poussée jusqu’au niveau des polypeptides. L’interprétation des résultats obtenus conduit à la notion de duplication de gènes.