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Transcript

Thème 1 - Génétique et évolution

Une armée de clones a pris le contrôle de notre monde. Ils se répliquent à grande vitesse. Bien qu'apparemment tous identiques, ils semblent développer de nouvelles capacités après plusieurs réplications.Pour les stopper, vous devez mieux comprendre les mécanismes derrière ces phénomènes. Pour cela, il vous faudra réaliser deux missions qui vous donneront accés à une base de données contenant diverses ressources afin de récolter les informations utiles.

Clones cellulairesEntre stabilité et innovation génétique

Vous répondrez à la problématique à l'aide des documents sous la forme d'un document illustré par des captures d'écran pertinentes.

Compétences mobilisées :Utiliser des logiciels d’acquisition, de simulation et de traitement de données.Représenter des données

On cherche ainsi à expliquer en quoi l'organisme est constitué d'une mosaïque de clones cellulaires.

C'est parti !

Bilan

Mission 2 : Innovation génétique

Mission 1 :Stabilitégénétique

Choisis ta mission

Etude des plasmocytes produits en réponse à deux antigènes différents.

Bouturage d'un plant de pomme de terre.

Mission 1 : Identifier les caractéristiques d'un clone à différentes échelles, puis montrer comment ces caractéristiques lui permettent d'être impliqué dans différentes fonctions du vivant.

Stabilité génétique

Réponds à la question pour accéder à la vidéo

Mission 1 terminée

DollyLe premier mamifère cloné

Mission 2: Identifier les causes et les conséquences possibles de modifications génétiques pouvant apparaître au cours de la multiplication clonale.

Innovation génétique

Modélisation d’une tumeur montrant l’hétérogénéité génétique des cellules tumorales. Chaque point de couleur représente une cellule. Plus les couleurs sont proches, plus les génomes des cellules sont similaires. Les cellules d’une tumeur présentent toutes de nombreuses mutations, notamment sur le gène p53.

Cancérisation

Protocole à mettre en oeuvre à l'aide du logiciel geniegen.1. Comparer les séquences nucléotidiques du gène p53 chez une personne saine et chez des personnes atteintes de différents cancers.2. Réaliser une capture d'écran de vos résultats et conclure.

Cancérisation

Le mot de passe est constitué des 3 réponses dans l'ordre, en minuscule et sans espace.

1. Nom du premier mammifère cloné2. Nombre théorique de mutations survenant au cours d'une existence humaine (on ne gardera que le nombre précédant la puissance de 10)3. Position du nucléotide muté sur le gène d'intérêt dans le cancer du poumon

Mot de passe pour accéder au bilan

BRAVO!Vous avez réussi à stopper la menace en comprenant les mécanismes à l'origine de la formation de clones et de leur diversification !

Video Bilan : STABILITÉ GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION CLONALE - Bio Logique (9')

Une cellule qui subit une succession de mitoses donne naissance à un ensemble de cellules toutes génétiquement semblables appelé clone cellulaire.Les clones peuvent être constitués soit de cellules séparées, soit de cellules associées de façon stable, formant un tissu solide.Les clones cellulaires sont impliqués dans différentes fonctions : reproduction asexuée, renouvellement tissulaire, défense de l'organisme, etc.La diversité génétique au sein d'un clone est issue d'accidents génétiques tels que les mutations. Ces modifications sont transmises par mitose à l'ensemble des cellules dérivant du mutant; on parle alors de sous-clone. Chaque individu est donc une mosaïque de clones dont les cellules ont accumulé des mutations tout au long de leur vie. Les modifications peuvent devenir héréditaires si elles surviennent dans une cellule de la lignée germinale.Les mutations peuvent soit être sans effet, soit avoir un effet négatif, soit être à l'origine de caractères nouveaux susceptibles d'être sélectionnés au cours de l'évolution.

BILAN

Clone cellulaire: ensemble de cellules issues de mitoses successives d’une cellule initiale

Définition à retenir

Livre:

Teaser du livre "La vie immortelle d'Henrietta Lacks"

Vidéo:

Le cancer: de la cellule saine à la cellule malade (2')

Pour approfondir...

ADN POLYMERASE ET MUTATIONS

Sachant qu'au cours d'une existence humaine le nombre divisions cellulaires est estimé à 1017, calculer le nombre théorique de mutations survenant dans cette période.

Le génome humain est constitué d'environ 6 x 109 paires de nucléotides.L’ADN polymérase duplique l’ADN avec une grande fidélité, réalisant très peu d'erreurs. De plus, il existe des systèmes de réparation de l'ADN.Ainsi, à chaque division, la probabilité qu’un nucléotide soit modifié est d’environ 10-9 chez l’Homme (soit 1 erreur pour 109 nucléotides répliqués).

Populations sous-clonales

La multiplication par mitose d’une cellule initiale produit un clone, ensemble de cellules en théorie génétiquement identiques. En réalité, des mutations peuvent se produire et diversifier les lignées cellulaires. Il s’agit d’évènements peu fréquents.Lorsqu’une mutation somatique se produit dans un tissu en cours de développement, celle-ci est transmise à toute la lignée de cellules qui dérivent de la cellule mutante formant un sous-clone. Dans l’organisme, les cellules d’un sous-clone sont séparées (ex. les cellules sanguines) ou associées en tissu stable. Dans certains cas, la mutation se traduit par un effet phénotypique observable, à l’origine d’un secteur mutant comme vu sur la tulipe.

A partir d’une plante mère, on a obtenu trois clones par bouturage. Dans le génome de chacun d’eux, on a analysé des séquences répétées appelées ISSR (Inter Short Sequence Repeats). Ces ISSR sont spécifiques à chaque individu et permettent d’établir son profil génétique.

Analyse génétique des plants de bouturage

Conséquences possibles d'une mutation au cours du développement d'un embryon

Rappelons que de nombreuses mutations n'ont aucun effet sur le phénotype des cellules et des individus