T. rex had lips, upending its enduring pop culture image

Whether carnivorous dinosaurs had lips has long been the stuff of palaeo-debate. A new study finds evidence that flesh covered the predators’ teeth.

By Riley Black

Published 31 Mar 2023, 14:55 BST

The fearsome jaws of Tyrannosaurus are famous. In museum halls, palaeo art, and even feature films such as Jurassic Park, the Cretaceous carnivore has traditionally been depicted with banana-size fangs and a sinister grin. But palaeontologists have now discovered that the living animal did not have a sharp-toothed smirk—T. rex, as well as many other carnivorous dinosaurs, had lips.

Reported today in Science, a multi-institution team of palaeontologists propose that carnivorous dinosaurs like T. rex and Allosaurus had fleshy lips covering their teeth, much as modern-day lizards do. The hypothesis will likely alter both the public image of dinosaurs as well as how palaeontologists study the ways these terrible lizards fed.

The new research got its start as discussions between co-authors Thomas Cullen, Kirstin Brink, and Derek Larson while all three were graduate students at the University of Toronto. Each had developed different expertise on dinosaurs and their anatomy, which began to meld together into tangible evidence for how dinosaurs like T. rex would have looked. (Read how billions of T. rex likely roamed Earth.)

Whether or not dinosaurs had lips has been a matter of debate among dinosaur fans and some experts for years. The arguments have often centered on whether the addition of lips, like fluffy body coverings, made dinosaurs less impressive and frightening to their adoring fans than the traditional, toothy renditions, and what evidence might justify such a change. The new study finally offers some tangible evidence to resolve the issue, moving beyond aesthetics to the biology of the extinct animals.

“There is a lot of interpretation in palaeo art. It’s nice to offer some scientific data to back it up,” says Brink, now a palaeontologist at the University of Manitoba.

286 words

https://www.nationalgeographic.co.uk/science-and-technology/2023/03/t-rex-had-lips-upending-its-enduring-pop-culture-image

4/ Familles multigéniques

phylogenese des globines : rendre un compte rendu écrit

• TP Genigen : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/geniegen2/

1. Chargez les gènes des globines. Quelle taille a chaque séquence ?

2. Choisir HBA comme référence en cliquant sur la flèche. Aligner les séquences (AltA : le logiciel compare chaque séquence à celle de référence et met en face toutes le portions identiques, pour mettre en évidence toutes les différences). Afficher le tableau de comparaison (AltT : le logiciel calcule le % d'identité entre chaque séquence et donne une matrice). Classez les différentes globines dans les séquences chargées en fonction de leur % similitude / différence. Recopiez le tableau classé.

3. Afficher, vérifiez puis Recopiez le phénogramme (AltP : le logiciel calcule la phylogénèse des molécules en fonction de leur pourcentage de similitude, homologie)

4. Comparez le phénogramme (phylogénèse) avec l'ordre d'appartion des globines dans l'embryogénèse (ontogénèse).

Chez les mammifères, 4 globines s'associent pour former l'hémoglobine, 2 sous-unités de deux types différents . Les gènes fonctionnels ne sont pas les même au cours de la vie. Les chaînes α et ξ ont une séquence primaire très ressemblante de 141 aminoacides. Les chaînes β, ε, δ et γ sont également très ressemblantes. Il y a 10 acides aminés différents entre β et δ (sur 146) et 37 entre β et γ. La myoglobine diffère des sous-unités alpha et bêta de l'hémoglobine, plus que celles-ci ne diffèrent l'une de l'autre, ce qui indique que la myoglobine a divergé avant l'apparition des gènes a et b. Tous les Vertébrés, à l'exception des Agnathes (lamproie), ayant deux gènes de globine (alpha et bêta) et les plus anciens poissons étant datés d'environ 450 Ma alors que les premiers Vertébrés sont apparus il y a environ 550 Ma, on en déduit que la première duplication a dû avoir lieu entre ces deux dates.

2/ Microscopie photonique

Réaliser et observer des préparations microscopiques montrant des cellules animales ou végétales.

? Réaliser 1 dessin d'observation au microscope, légendez, titrez

cellule, membrane, cytoplasme, noyau, organites

compte-rendu = Dessin d'observation

critères évaluation d'un dessin en SVT :

Dessin :

• papier blanc, crayon,

• orientation, taille,

• netteté, finesse,

• fidélité // modèle.

Légende :

• position,

• traits droits, flèches,

• légende : paroi-membrane-cytoplasme

• légende : noyau, (vacuole, chloroplastes)

Titre :

• organisme observé, : Alium cepa

• organe (coupe CL ou CT), ou tissus : épiderme

• mode d’observation, coloration : microscope photonique (optique) + éosine

• grossissement : x400 à 600

3/ phénétique et génétique

Mettre en relation la ressemblance génétique entre les espèces de primates et leur degré de parenté.

Manuel p.225

Une classification phénétique ou classification numérique est une méthode d'établissement des relations de parenté basée sur le nombre de caractères communs (d’acides aminés ou de nucléotides) partagés par des molécules (protéines ou acides nucléiques), indépendamment de toute notion d'homologie anatomique, plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent. Les relations de parenté sont souvent précisées à partir d'une matrice des distances.

La matrice taxons-caractères contient une information phylogénétique (partage d'états dérivés des caractères) dont une partie est perdue lors du remplacement de la matrice taxons-caractères par une matrice de distances. Même si la matrice taxons-caractères permet une reconstitution phylogénétique correcte, le traitement phénétique de la même information de départ peut conduire à une phylogénie erronée, du fait de cette perte d'information. Les deux méthodes ne sont donc pas équivalentes. Le remplacement de l'information de la matrice taxons-caractères par une matrice de distance est de même nature : les distances résument les distributions des états de caractères de façon incomplète. Autant, à partir de la matrice taxons-caractères, on peut construire la matrice de distances, autant remonter de la matrice de distances à la matrice taxons-caractères est mission impossible. Il y a eu perte d'information, lors du passage de la matrice taxons-caractères à la matrice de distances. Si l'on dispose d'une distribution (par exemple un histogramme des notes à un devoir), on peut résumer cette distribution par une moyenne (la note moyenne au devoir). Mais si l'on vous donne la moyenne, il n'y a aucun moyen de remonter à la distribution : il y a une multitude de distributions des notes qui donnent la même moyenne. Il y a une perte d'information lors du passage de la distribution complète à la moyenne.

2/ Les mutations transforment le génôme

En fonction du nombre de cellules de l’organisme humain, estimer le nombre théorique de mutations (connaissant le nombre moyen de mutations à chaque division cellulaire) qui surviennent dans l’organisme humain, lors de son développement.

Extraire et organiser des informations sur les mutations et leurs effets phénotypiques, notamment sur un site régulateur de l’expression d’un gène.

Recenser et comparer des séquences d’ADN sur des trios père / mère / enfant permettant d’analyser la présence de mutations nouvelles.

• Répondre aux 3 questions Manuel p.20-21:

1. pourquoi le phénomène de mutation bien que peu fréquent n'a rien d'exceptionnel ?

2. estimez le nombre théorique de mutations chez un humain au cours d'une vie

3. montrez que certains clones résultent de mutations tardives, d'autres précoces, envisagez les conséquences

l’étude des génômes de trios (un enfant et ses deux parents) met en évidence des variations de séquences nucléotidiques chez l’enfant. Elles sont le résultat de mutation dites « de novo » apparues le plus souvent dans l’une des cellules à l’origine des gamètes des parents. Les résultats ci dessous ont été obtenus grâce à l’étude de 10 trios.

Types de mutations	Nb / génôme	Fréquence estimée
Substitutions	8 370 000	1,27.10-8 / nucléotide / génération
Insertions ou délétions	1 240 000	1,5.10-9 / nucléotide / génération
Mutations d’un grand nombre de nucléotides	232 000	Non calculée

• 4. Sachant qu’une cellule humaine comporte 3 Gpb par lot de chromosomes, calculez le nombre de mutations « de novo » attendues chez un nouveau né comparé à ses parents

réponses :

1/ les mutations sont peu fréquentes : 1/1 000 000 000 = 10^-9 nucléotides copiés environ sans tenir compte du système de réparation ; mais/ pas exceptionnelles vu la taille du génôme humain : 6 000 000 000 b (bases) x 10¹⁷ divisions cellulaires dans une vie humaine. Les mutations sont effecivement peu fréquentes : le taux d’erreur de réplication de l’ADN (source principale de mutation) est estimé à 1 pour 1 milliard de nucléotides copiés environ. Il s’agit d’un ordre de grandeur : ce taux, qui tient compte des systèmes de correction des erreurs, est très variable suivant les organismes (différences de fiabilité des ADN polymérases). Cependant, les mutations ne sont pas exceptionnelles car la taille d’un génome est en général importante (environ six milliards de paires de nucléotides pour le génome humain). De plus, le nombre de divisions cellulaires, et donc le nombre de réplications préalables, est énorme (1017 dans une vie humaine).

2/ nb théorique de mutations (doc.2) = proba de modif d'un nucléot x nd de divisions x nb de nuclotides :

10^-9 x 10¹⁷ x 6,4.10⁹ = 6,4.10¹⁷

si on tient compte du nombre de cellules del'organisme : 10¹² à 10¹⁴ => 6,4.10¹⁷ x 10¹² à 10¹⁴ = 6,4.10²⁹ à 6,4.10³¹

3/ les mutations précoces sont conservées dans de nombreuses cellules qui leur sont issues alors que les mutations tardives sont répandues dans un moins gd nb de clones / les mutations des gamètes apportent une diversité. Ces mutations se produisant tout au long d’une vie et restant présentes chez les cellules issues de la cellule initialement mutée, les mutations précoces (survenues pendant les premières divisions de la cellule-oeuf) sont présentes dans une grande proportion des cellules composant l’individu, alors que les mutations tardives ne sont présentes que dans de petits sous-clones cellulaires.

4/ mutations « de novo » attendues chez un nouveau né :

3.10⁹ x 1,27.10^-8 = 3 x 12,7 = 38,1 substitutions

+ 3.10⁹ x 1,5.10^-9 = 3 x 1,5 = 4,5 addition ou délétion

En l’absence d’échanges génétiques avec l’extérieur, la diversité génétique dans un clone résulte de l’accumulation de mutations successives dans les différentes cellules.

Tout accident génétique irréversible (perte de gène par exemple) devient pérenne pour toute la lignée (sous-clone) qui dérive du mutant.

3/ Trois mécanismes modifient les génômes

Quand le flamenco fait danser les éléments transposables : lecture d’un article vraiment scientifique

• recopier les mots à expliquer

• faites un schéma avec les gènes et les différents liens entre eux

Transposons ou éléments génétiques transposables, présents chez tous les organismes, ont la capacité de se déplacer, de s'exciser, de s'insérer d'un endroit à un autre du génome. Ils sont souvent à l'origine de réarrangements chromosomiques (translocations, inversions...).

Une mutation est une modification de la séquence de l'ADN, donc une modification de l'information génétique dans le génome d'une cellule ou d'un virus.

La réplication, ou duplication, est le processus au cours duquel l'ADN est synthétisé grâce à l'ADN polymérase. Ce mécanisme permet d'obtenir, à partir d'une molécule d'ADN, deux molécules identiques à la molécule initiale.

La duplication est le doublement du matériel génétique sur un chromosome. Il existe plusieurs mécanismes qui résultent à la duplication soit d'une large portion chromosomique, soit d'un gène ou bien d'une suite nucléotidique.

On estime qu’au-delà de 20 % de ressemblances, deux gènes appartiennent à la même famille. Ces gènes résultent aussi de duplications d'un gène ancestral et forment une famille multigénique. Exemple : les gènes de la globine :

3 mécanismes, souvent sources de troubles, aussi parfois sources de diversification du vivant :

transposition + duplication + mutation

https://sujets.examens-concours.gouv.fr/delos/public/bgt/ece_svt

Comment notre patrimoine héréditaire individuel évlolue-t-il ?

4,1,3/ Evolution du patrimoine génétique

1/ La mitose engendre des clones

Comprendre la notion de clone à partir de divers exemples tirés de l’agriculture ou du domaine de la santé (cellules cancéreuses, clones bactériens).

• Rappel sur le microbiote et le nombre de cellules humaines

• Rappel sur le cancer : prendre des notes !

rappel TP sur la mitose / extrémités racinaires de Jacinthe : http://svtotriolo.free.fr/photos/mitose/lame_mitose.htm

• Réalisez un schéma de mitose

• à 2n=6

• différencier les pairs par la forme (taille et position du centromère)

• différencier les homologues (chromosomes paternel & maternels) par la couleur,

• marquer deux gènes sur 2 chs différents, ex : groupe sg (A//B) et (+//-)

la succession de mitoses produit un clone, c’est-à-dire un ensemble de cellules, toutes génétiquement identiques, aux mutations près. Ces clones sont constitués de cellules séparées (cas des nombreuses bactéries ou de nos cellules sanguines) ou associées de façon stable (cas des tissus solides).

2/ Quelques arbres phylogénétiques

https://www.onezoom.org/life.html/@biota=93302?img=best_any&anim=flight#x415,y761,w0.6859

https://itol.embl.de/itol.cgi

http://timetree.org/

text 144 words : 10.1371/journal.pbio.1002533 Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body

video 12'11 : https://youtu.be/2JdBH2tys6M?si=MVCP1BYXNtPUEVgM Micro-Biology: Crash Course History of Science #24 : It's all about the SUPER TINY in this episode of Crash Course: History of Science. In it, Hank Green talks about germ theory, John Snow (the other one), pasteurization, and why following our senses isn't always the worst idea.