Endosymbiose et transferts horizontaux

En quête du prix nobel

Vous faites partie d'un groupe de chercheurs émérites qui s'affrontent pour décrocher le Prix Nobel de Médecine. Deux théories sont en cours de recherche.

L'origine endosymbiotique des organites

L'origine VIRALE dU PLACENTA HUMAIN

EN CLASSE

A la maison

L'origine endosymbiotique des chloroplastes

Dans les années 1960, la biologiste Lynn Margulis proposa une théorie selon laquelle les organites énergétiques (mitochondries et chloroplastes) seraient des "descendants" de bactéries devenues, après phagocytose et endosymbiose avec des cellules eucaryotes primitives, des composants permanents des cellules eucaryotes...

Let's Go !

Quels sont les arguments en faveur de cette théorie endosymbiotique ? Comment les végétaux ont acquis leur capacité photosynthétique ?

Tu peux commencer tes recherches au laboratoire d'observation pour connaître la structure des chloroplastes OU au laboratoire de biochimie pour comprendre leur fonctionnement.

Tu as terminé ton travail ?

Tu peux commencer tes recherches au laboratoire d'observation pour connaître la structure des chloroplastes OU au laboratoire de biochimie pour comprendre leur fonctionnement.

OUI, j'ai accompli l'ensemble de ma mission en répondant à toutes les questions Je suis prêt pour recevoir le Prix Nobel !! Mais je vérifie quand même mon travail en faisant le QCM Pronote

Tu as le choix: - soit tu décides d'approfondir les connaissances sur tes observattions en allant aux archives - soit tu en sais assez et tu souhaites comprendre comment les chloroplastes ont acquis cette structure en restant ici

Au laboratoire d'observation, tu peux observer au microscope, des bactéries et des cellules végétales. Tu relèves leurs caractéristiques

Aux archives, tu consultes des ressources sur les cellules eucaryotes, et plus particulièrement, sur les cellules végétales. Tu trouveras sûrement des informations utiles!

Tu as le choix: - soit tu décides d'approfondir les connaissances sur l'information génétique des chloroplastes - soit tu es complètement bloqué, tu reprends depuis le début en empruntant le téléporteur

En t'enfonçant dans les archives, tu tombes sur des informations très intéressantes sur l'iformation génétique des cyanobactéries et des chloroplastes. Mais elles te mènent dans une impasse...

Tu t'es perdu dans ce dédalle d'informations dans la pénombre des archives. Lance le téléporteur pour reprendre depuis le début

En fouillant dans le laboratoire d'observation tu tombes sur une ressources intéressante sur la théorie endosymbiotique que tu cherches à prouver...

Mais tu ne trouveras aucune preuve de cette théorie ici. Prends le téléporteur pour reprendre le travail depuis le début

Au laboratoire de biochimie tu réalises une chromatographie dont les résultats t'amènent à 3 hypothèses...

Tu as le choix: - Soit tu décides de tester tes hypothèses en revenant en arrière. Tu prends donc le téléporteur. - soit tu cherches d'autres arguments en faveur de ta théorie en restant sur place

Tu as le choix: - Soit tu analyses la composition de l'enveloppe du chloroplaste - Soit tu t'intéresses à son mode de reproduction

1 = 2 ?

Tu as terminé tes analyses au laboratoire de biochimie. Tu prends le téléporteur pour revenir au début

L'origine virale du placenta humain

Let's Go !

Lors de la reproduction sexuée, les gènes des parents sont transmis aux descendants, à chaque génération: on parle de transfert vertical de gène. Mais du maétriel génétique peut également être transféré de manière "horizontale" entre individus de la même espèce où d'espèces très différentes.

Quelles sont les preuves de ces transferts? Comment se font-ils? de quand datent-ils? quelle est leur importance dans l'histoire du vivant?

Tu peux commencer tes recherches en consultant les archives sur le sujet, OU en observant la fusion des cellules au laboratoire.

Le transfert horizontal de gènes est un processus dans lequel un organisme intègre du matériel génétique provenant d'un autre organisme sans en être le descendant.

Il existe 3 types de transferts horizontaux

La transformation

La transduction

Par opposition, le transfert vertical se produit lorsque l'organisme reçoit du matériel génétique à partir de son ancêtre.

La conjugaison

Le virus MPMV (Mason Pfizer Monkey Virus) est un rétrovirus qui provoque un syndrome d'immunodéficience plus ou moins grave suivant l'espèce affectée. Le processus de fusion de son enveloppe à la membrane de sa cellule cible ressemble à celui qui permet la fusion des cellules embryonnaires dans le placenta.

Tu as le choix: - soit tu décides d'approfondir les connaissances sur le mécanisme de fusion - soit tu cherches à comprendre l'intérêt de cette fusion pour le virus

La partie externe de la protéine de l’enveloppe virale du MPMV, nommée MSRV, se fixe sur des récepteurs de la membrane de la cellule cible, ce qui déclenche la fusion de la membrane avec l’enveloppe virale.

Tu veux savoir à quand remonte ce transfert dans l'histoire du vivant

Assez de théorie, passons à la pratique !Tu reprends le travail depuis le début.

Tu as le choix

Suite à la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane de la cellulecible, le génome viral est libéré dans le cytoplasme. Le génome viral est un ARN, qui est transcrit à l'inverse en ADN par une enzyme rétro-polymérase. Cet ADN, ou provirus, est intégré au génome de la cellule. La transcription du provirus fournit de nombreux ARN, dont une partie constituera le génome de futurs virus, et dont l'autre partie est traduite en protéines constitutives de futures protéines d'enveloppe qui s'expriment sur la membrane cellulaire. La formation de nouvelles particules virales se fait par bourgeonnement de la membrane plasmique recouverte de protéines d'enveloppe, intégrant des capsules à l'intérieur desquelles le génome viral a été transféré.

OK, tu as appris beaucoup de choses sur les virus. Mais es-tu sûr que ces infos sont utiles pour remporter le Prix Nobel ?!

tu es dans une impasse ! Reprends ton travail depuis le début

Tu te bases sur des protéines (les syncitines) identifiées par des collègues dans les cellules à l'origine du placenta. La comparaison de la séquence de syncytine 1 avec celle de la protéine de surface du rétrovirus exogène MSRV révèle une similitude de 87%. Cette forte similitude corrobore l'idée que la syncytine 1 est d'origine virale.

Tu cherches donc à dater le transfert horizontal à l'origine de la présence deS syncitines chez des animaux.

Tu as atteint un de tes objectifs !! Ta mission est-elle terminée ?!

Rappel des questions

tu préfères observer la fusion d'un virus avec une cellule

tu AS LE CHOIX !!

tu décides de pRélever des cellules du placenta pour faire des expériences

Suite au prélèvement et à l'analyse des cellules du placenta en formation, tu as isolé le gène Syncitine.

Tu as le choix! - soit tu décides d'étudier ce gène de façon approfondie en le séquençant - soit tu préfères comprendre le rôle de ce gène en réalisant une expérience

expérience

Séquençage

Suite au prélèvement et à l'analyse des cellules du placenta en formation, tu décides de réaliser l'expérience suivante: des cellules capables de fusionner entre elles sont placées en présence de syncitine activée ou pas, et on observe leur comportement au microscope.

Après avoir isolé le gène de la syncitine, tu commences son étude et son séquençage.