TP Lactase

La tolérance au lactose, une sélection associée aux changements de société

Consigne : Expliquer l’origine de la tolérance au lactose et sa répartition inégale en Europe

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Liste des documents et ressources :

Ressource 1 : séquence de la lactase chez un individu LP et LNP Ressource 2 : régulation de l’expression du gène de la lactase Ressource 3 : à la recherche de l’allèle ancestral Ressource 4 : fréquence de l’allèle LP depuis 10000 ans. Ressource 5 : la sélection naturelle Ressource 6 : carte d’extension de la pratique de l’élevage Ressource 7 : les caractéristiques du lait

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Ressource 1 : séquence de la lactase chez un individu LP et LNP

Le fichier "Famille-LP-LNP" présente les séquences du gène de la lactase chez des individus LP (qui ont la lactase persistante à l'âge adulte) et LNP (qui n'ont plus la lactase persistante)

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Coup de pouce Ressource 1

• A l’aide de GÉNIGEN EN LIGNE, comparer les séquences de la lactase chez les individus LP et LNP

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Ressource 2 : régulation de l’expression du gène de la lactase Les chercheurs, à partir de biopsies intestinales, ont recherché les ARN messagers du gène de la lactase chez des individus « lactase persistants » et « lactase non persistants ». Chez les premiers ils ont mis en évidence l’ARNm du gène de la lactase alors qu’il était absent chez les seconds. Une séquence régulatrice d’un gène est une partie de l’ADN non codant (séquences du génome qui ne sont pas traduites en protéines) et qui influent sur le niveau de transcription des gènes. Elle est reconnue par des molécules qui se fixent dessus et qui peuvent augmenter ou en diminuer l’expression du gène.

Le fichier "Seq-Reg-lactase" propose une portion de la séquence régulatrice du gène de la lactase chez deux individus : LP et LNP

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Coup de pouce Ressource 2

• Identifier le rôle d’une séquence régulatrice
• A l’aide de GENIGEN EN LIGNE, comparer les séquences régulatrices chez les deux individus.

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Ressource 3 : à la recherche de l’allèle ancestral Otzi est une momie qui a été découverte en 1991 dans le massif de l’Otzaï, à la frontière Italo-Autrichienne par un couple de randonneurs allemands. Il gisait à 3210 m d’altitude. On a pu dater sa mort : 5300ans. On a séquencé la région régulatrice du gène de la lactase chez le Chimpanzé, donc une séquence homologue de la séquence humaine ainsi que chez OtzI et on a comparé avec la séquence régulatrice d’un individu LNP et LP. Le fichier « allèle ancestral » propose les séquences régulatrices chez le chimpanzé, Otzi, un individu LP et LNP.

D'après : New insights into the Tyrolean Iceman's origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing. Andreas Keller et al. Nature Communications 28 February 2012.

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Coup de pouce Ressource 3

• Comparer les séquences régulatrices chez le chimpanzé, Ötzi, un individu LP et un individu LNP afin d’identifier l’allèle ancestral (=allèle présent initialement)
• Identifier le mécanisme à l’origine du nouvel allèle

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Ressource 4 : fréquence de l’allèle LP depuis 10000 ans. La taille du carré est proportionnelle au nombre d’échantillons étudiés (1 à 35). Les échantillons sont des fragments d’ADN contenus dans des squelettes fossiles européens.

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D'après Nathan, 1e spé

Coup de pouce Ressource 4

• Déterminer graphiquement la période d’apparition de l’allèle LP

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Ressource 6 : carte d’extension de la pratique de l’élevage

La pratique de l’agriculture a débuté il y a environ 8000 ans à l’est de l’Europe avant de se diffuser vers l’ouest et le nord passant ainsi de sociétés de chasseurs cueilleurs à des sociétés de fermiers éleveurs. Les premières traces de la consommation de lait de vache sont datées entre -9 000 et -7500 ans.

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D'après : Leche the book.

Coup de pouce Ressource 6

• Décrire l’extension géographique de la pratique de l’élevage

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Ressource 7 : les caractéristiques du lait Le lait de vache est un liquide riche en eau et non pollué. C’est également une source de protéines, de matières grasses, de calcium et de vitamine D. La vitamine D est synthétisée sous l’action des UV sur la peau ; sa synthèse est moins importante lorsque la peau est moins éclairée (par exemple dans des régions plus nordiques)

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Coup de pouce Ressource 7

• Déterminer les avantages de la consommation de lait.

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