Coccinelles arlequin

La diversité des individus au sein d'une espece L'exemple des coccinelles arlequins

Réalisé à partir du travail de Stéphane Varaire. Merci

INTRO

Tout le monde connait la coccinelle à 7 points Coccinella septempunctata, une grande habituée de nos jardins...

Mais connaissez-vous les coccinelles arlequins ?Il s'agit de coccinelles présentant des motifs variés sur leur élytres (la carapace protégeant leurs ailes). Il s'agit d'un bon exemple de diversité entre les êtres vivants d'une même espèce.

L'objectif ce travail est de :- Identifier l'origine de la variabilité des motifs chez les coccinelles arlequins.

Direction le labo

Bienvenue au laboratoire ! Nous allons te présenter nos travaux de recherche sur la diversité des motifs chez les coccinelles arlequins. Pour bien tout comprendre, je te propose d'abord de revoir les bases de la génétique et de te documenter sur les coccinelles arlequins. Tout ce dont tu as besoin se trouve dans l'armoire du labo. Tes missions : Sur ta copie, répond aux questions suivantes: 1. Nomme les quatre phénotypes correspondant aux motifs des coccinelles étudiés par les scientifiques. 2. Explique en quoi les résultats des croisements permettent de proposer une origine génétique des motifs chez les coccinelles.

Rappels de génétique

Des infos sur la coccinelle?

Tu as finis tes missions, passe à la suite!

Faire des croisements

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Parent 1

Descendance

Parent 2

ou

ou

ou

Pas de croisement possible

Coccinelle arlequin

Coccinelle à sept points

ou

ou

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Tu vas maintenant pouvoir accéder aux résultats de nos recherches.Cela te permettra de comprendre l'origine de la variabilité des motifs chez les coccinelles arlequins ! Tes nouvelles missions : 3. Indique quel est le gène responsable du motif des élytres chez les coccinelle, justifie ta réponse. 4. Combien d'allèles de ce gène a-t-on identifiés chez la coccinelle arlequin ? Quand tu as terminé, clique sur l'enveloppe et suis le protocole affiché au tableau pour accéder aux séquences de chaque allèle du gène responsable du motif.

Localiser le gène responsable du motif

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Grâce aux expériences de croisement nous avons établi une origine génétique du motif des élytres chez la coccinelle arlequin. Afin d'identifier la région du génome associée aux variations de motif des élytres, nous avons séquencé plusieurs génomes de coccinelles arlequin et les avons comparé entre eux. *Le génome est l'ensemble des gènes contenus dans le noyau de chaque cellule d'un organisme. Séquencer le génome revient à déterminer la succession de nucléotides le composant.

Lancer l'analyse génétique pour connaitre la région responsable du motif des élytres

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Afin d'identifier le gène associée aux variations de coloration des élytres, nous avons séquencé le génome de plusieurs coccinelles arlequin et les avons comparé entre eux.

Nous avons identifié une région bien précise du chromosome 4 de la coccinelle arlequin, dont les variations de séquences sont corrélées avec les variations de coloration. Cette région s’étend sur deux gènes : le gène GATAe (GAT) et le gène pannier (pnr).Pour pouvoir savoir lequel de deux gènes est impliqué dans la coloration de la coccinelles, on peut inactiver l'expression de chaque gène l'un après l'autre et observer les effets de cette inactivation sur la coloration de la coccinelle.

Inactiver le gène GAT

Inactiver le gène pannier

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Expérience d'inactivation du gène pnr

Black-nspots

Red-nspots

Black-2spots

Black-4spots

Gène pnr actif(expérience témoin)

Gène pnr inactif

Red-nspots

Refaire une expérience d'inactivation

Black-4spots

Black-nspots

Black-2spots

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Expérience d'inactivation du gène GAT

Black-nspots

Red-nspots

Black-2spots

Black-4spots

Gène GAT actif(expérience témoin)

Gène GAT inactif

Refaire une expérience d'inactivation

Black-4spots

Red-nspots

Black-nspots

Black-2spots

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Expérience d'inactivation du gène GAT

Black-nspots

Red-nspots

Black-2spots

Black-4spots

Gène GAT actif(expérience témoin)

Gène GAT inactif

Refaire une expérience d'inactivation

Black-4spots

Black-2spots

Red-nspots

Black-nspots

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Attention aux yeux des coccinelles

Les 2 tâches blanches derrière la tête ne sont pas des yeux (mais juste des taches)

l'oeil est ici

refermer le placard

RDV sur GenieGen2!

Lien vers GenieGen2

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Les variations de coloration observés chez les individus étudiés lors de nos travaux:

Black-4spots

Red-nspots

Black-2spots

Black-nspots

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Oups désolé !

je crois qu'on dérange...

Bienvenue dans votre séquenceur ADN

Entrez le chiffre correspondant au chromosome concerné par le séquencage.

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Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

___

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Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

x__

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xx_

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___

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x__

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xx_

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La séquence d'ADN demandée a bien été séquencée.Il existe 4 versions (allèles) de ce gène pnr ("pannier") : hsp : allèle trouvé chez Black-4spots hA : allèle trouvé chez Black-nspots hC : allèle trouvé chez Black-2spots h : allèle trouvé chez Red-nspots

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ERREUR : ce n'est pas le bon gène !

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Ce chromosome contient plein de gènes, mais aucun ne participe à la mise ne place du motif des élytres.

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Afin de comprendre comment l'expression du gène pnr était responsable de la coloration des coccinelles, nous avons étudié la localisation de la protéine produite par le gène pnr. Grâce à des marquages avec des anticorps spécifiquement produits contre la protéine pnr, nous avons mis en évidence que le gène pnr est activé (ou exprimé) pendant la formation des élytres. Plus précisément, le gène pnr est exprimé dans différentes cellules de l’élytre qui préfigurent exactement où la pigmentation noire apparaîtra chez l’adulte.

Présentation des résultats obtenus : Pour chaque coccinelle, la première image correspond à une photographie de l'élytre chez un individu adulte, la deuxième photo correspond au marquage de la protéine avec des anticorps (les zones marquées ressortent en blanc) et la troisième photo est un agrandissement de la zone entourée en rouge sur la deuxième photo.

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