Les opsines
Opsines 
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Mise à jour : 17/09/2003

Glossaire


Téléchargements 

 
Les innovations génétiques à partir des opsines
Démarche proposée par M. Dupuis et JC Hervé

Prérequis

Dans l'optique d'une utilisation des opsines sous forme de problèmes à résoudre, les prérequis suivants sont nécessaires : 

  • structure des protéines
  • notion de molécules homologues
  • signification évolutive de l'homologie moléculaire ; lecture d'un arbre phylogénétique
  • principe d'établissement de parentés entre organismes à partir de données moléculaires
  • notion de duplication génique suivie éventuellement de mutations ponctuelles des gènes issus de la duplication
  • les différents types de mutations ponctuelles et leurs conséquences sur le phénotype moléculaire
Outils

Pour résoudre les problèmes proposés, on peut utiliser les données fournies pour les logiciels Anagène et Phylogène. 


Problèmes à résoudre

1 - A partir de l'analyse du système génétique codant pour les protéines des pigments visuels, indiquer les innovations génétiques ayant conduit aux caractéristiques de ce système, et dater leur apparition dans l'histoire des mammifères.

Documents fournis :

  • Séquences nucléiques des gènes des opsines chez l'homme (Fichiers utilisables avec le logiciel Anagène : "ops_homme_adn.edi" - séquences nucléiques codantes des gènes des opsines humaines: rhodopsine, opsines S, M, L - "ops_homme_pro.edi" - séquences protéiques correspondantes) 
  • Séquences nucléiques des gènes des opsines chez le macaque (Fichiers utilisables avec le logiciel Anagène : "ops_macaque_adn.edi" - séquences nucléiques codantes des gènes des opsines du macaque : rhodopsine, opsines S, M, L ; "ops_macaque_pro.edi" - séquences protéiques correspondantes )
  • Séquences protéiques des opsines des cônes chez des singes du nouveau monde (Fichiers utilisables avec le logiciel Anagène : séquences protéiques des opsines S et M/L de 3 singes du nouveau monde, le saïmiri, le callithrix et le cebus : ops-callitrix_cebus_saimiri_pro.edi)


    • Rq 1 : l'intitulé "ops. M/L550" signifie que l'on dispose ici de la séquence protéique de l'opsine dont le maximum d'absorption se situe à 550 nm

    Rq 2 : on ne dispose pas des séquences protéiques des rhodopsines des 3 singes du nouveau monde choisis (cebus, callithrix et saimiri), mais les cellules en bâtonnet de ces Primates synthétisent bien de la rhodopsine

  • Arbre phylogénétique simple des primates 
Conclusions 
2 - A partir de l'analyse du système génétique codant pour les protéines des pigments visuels dans l'espèce humaine, indiquer les différents aspects du polymorphisme de ce système génétique, donc la nature des innovations qui en sont à l'origine.

Document sur les pigments visuels et leurs spectres d'absorption chez un homme A. 

Documents sur la localisation chromosomique des gènes codant pour les opsines des pigments visuels chez différents hommes B, C, D (2 verts, pas de vert, pas de rouge). 

Spectres d'absorption des pigments des cônes chez deux hommes  A et E. 

Séquences nucléiques du gène des pigments L et séquences protéiques correspondantes, chez les hommes A et E : red_opsin_L-HommeA-E-ADN.edi et red_opsin_L-HommeA-E-pro.edi

3 - A partir de l'analyse du système génétique codant pour les protéines des pigments visuels chez un singe du nouveau monde (Cebus), expliquer le polymorphisme de la vision des couleurs chez les singes mâles et femelles de cette espèce.

  • Séquences nucléiques de 3 allèlesdu gène M/L chez des singes du nouveau monde (Fichier  utilisable avec le logiciel Anagène : "opsML_cebus_pro.edi" - séquences nucléiques codantes de 3 allèles du gène M/L chez le Cebus)
Conclusions