vendredi 9 janvier 2015

A3/ Transgénèse naturelle entre un virus et une algue / article CNRS ©

© gene_transfert.odt
Échange de gènes entre une microalgue et un virus géant : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1648.htm
Transgénèse
Transfert viral
plasmide bactérien
transferts horizontaux de gènes
autres exemples de transferts horizontaux de gènes :
  • Les ascidies dont la paroi contient de la cellulose
  • L’origine symbiotique des chloroplastes et des mitochondries
  • Les Gènes Volants : mise en évidence de la dissémination à grande échelle des éléments transposables par transferts horizontaux chez les plantes : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3427.htm

A4/ Histoire de la domestication du blé / diaporama

Polyploidisation ble.odp
Hybridation et polyploïdisation

jeudi 8 janvier 2015

§ Diversité des mutants de Drosophila melanogaster

§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

2,2/ L'évolution des individus / diversification du vivant

Il s'agit ici de donner une idée de l'existence de la diversité des processus impliqués, sans chercher une étude exhaustive. En outre, nous montrerons qu'une diversification des êtres vivants n'est pas toujours liée à une diversification génétique. La variété des mécanismes de diversification à l'oeuvre et l'apport de la connaissance des mécanismes du développement ont permis de faire des progrès dans la compréhension des mécanismes évolutifs.
10 décembre : TP diversité / anagène

A1/ Comparaison de gènes homéotiques / logiciel Anagène

manuel p.38 : ouvrir le logiciel Anangène – dossier « boxthm » ou « TerminalesS » - ouvrir les fichiers « .adn » des gènes homéotiques– comparer les séquences - prendre les informations « i » pour avoir les % d'identité – construire un tableau des identités, appelé matrice en phylogénèse.
© Historique des gènes homéotiques
différents mutants homéotiques : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/gen-dros.htm
Développement embryonnaire et gènes sélecteurs : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/homeotique/index.html
© schémas de comparaison hoxb6/Antp
gènes homéotiques, homologies moléculaires de séquences

A2/ Découverte des membracides / diaporama

Diapo gene_membracides
Modification des gènes de développement et apparition d’une troisième paire d’ailes chez les membracidés (cf ressource sur le site svt de nantes ) : http://www.blogg.org/blog-50595-billet-des_ailes_brisent_un_dogme_scientifique-1320793.html#.UOFdOeS88dV
Des insectes à 3 paires d'ailes : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2173.htm
Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage : http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7345/abs/nature09977.html
Membracidés : un nouveau plan d'organisation chez les insectes : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/35540154/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281
la Famille des Membracides: http://aramel.free.fr/INSECTES10-8'.shtml
Gènes de développement
chronologie et intensité d'expression
autres exemples :
  • Modification des gènes hox et disparition des membres chez les serpents

A2/ Comparaison d'allèles phénylcétonuriques / Anagène

différents niveaux de phénotypes :
macroscopique : troubles digestifs, lésions cutanées et retard mental important
microscopique : cytotoxicité
moléculaire : PAH non fonctionnelle
  • => excés de Phe => phénylcétone toxique dans le sang et l'urine,
  • => manque de Tyr => de Mélanine => pâleurs
individus homozygotes :
Homozygote : [identique ; oeuf] se dit d'une cellule qui possède deux allèles identiques pour un gène, opposé de hétérozygote.

Anagène → fichier → banque de séquences → la phenylalanine hydroxylase
remplir la première colonne du tableau (attention avec bases complémentaires)

 
Allèle ADN transcrit : nucléotides
phenorm Référence
phe1 A 165 Ø
phe2 TAG 284-286Ø
phe3 G 331 A
phe4 C 473 T
phe5 CT 663+664 Ø
phe6 T 696 C
phe7 G 727 A
Phe8 C 735 T
phe9 C 782 T
phe10 C 814 A
phe11 C 838 T
phe12 A 896 G
phe13 G 1038 Ø
phe14 GAG 1093-1095 Ø
phe15 C 1223 T
phe16 G 1222 A
phe17 T 1241 C
rôle de l'alimentation sur le génotype

A3/ Comparaison de gènes sur banque de séquences / logiciel anagène

Protocole / Manuel p 64
  • drépanocytose : fichier → thèmes d'étude → relation pheno-génotype → phénotype drépanocytaire → comparer les séquences → comparaison simple → noter les différences
  • albinisme : fichier → banque de séquences → tyrosinase → tyrcod1 & tyralba1 → comparer → comparaison simple → noter les différences
  • groupes sanguins : fichier → banque de séquences → système ABO des groupes sanguins
Charger des séquences - « acod.adn », « bcod.adn » et « ocod.adn » sont les allèles du gène des groupes sanguins [« .cod.adn » = ADN, « .pro » = protéine]
Comparer (alignement avec discontinuité) - combien de bases (nucléotides) en commun ? Différents ?
gène, allèles, génotype
allèle, géne, génotype, homo/hétérozygote

lundi 5 janvier 2015

plan de la partie 1 :
Table des matières
Theme 1 - The Earth in the Universe, life and evolution of life : a planet inhabited 1
§ Où la vie est-elle possible ? 1
§ La terre est la seule à abriter la vie, mais qu'est-ce que la vie ? 1
§ quelle est la composition chimique du vivant ? 1
§ Comment les êtres vivants (cellules) utilisent-ils les molécules ? 1
§ Qu'est-ce que le matériel génétique ? 1
§ Quelles sont les preuves de la parenté des êtres vivants ? 1
§ Qu'est-ce qui fait évoluer ? 2
§ Quel est le fruit de l'évolution ? 2

§ quel est le lien entre effort, dioxygène & nutriments ?

2.1 - Exercise and dioxygen

A1/ Mesure du métabolisme humain lors d'un effort / ExAO

ExAO = Expérimentation assistée par ordinateur
schématiser le montage
essai et mise en commun des expériences
résultats :
IR = intensité respiratoire = volume de dioxygène absorbé par unité de masse et par unité de temps => permet de comparer la consommation de O2 pour des organismes de masse différentes
Lors d'un effort la pente de la courbe est plus forte  => plus de O2 consommé
L’augmentation de l’activité respiratoire se fait avec un retard et se prolonge en fin d’effort : il y a un temps de réaction de l’organisme par rapport au début de l’effort, c'est le remboursement de la dette en O2

A2/ Mesure des capacités respiratoires / spirométrie

Même manip ExAO sans la sonde oxymétrique
Volume courant,
volume de réserve inspiratoire,
volume de réserve expiratoire,
capacité vitale et
volume résiduel.
Volume = quantité d’air expiré à chaque mouvement respiratoire
Fréquence = nombre de mouvements respiratoires en une minute
Débit = nombre de litres entrant ou sortant en une minute
volume V, fréquence F, débit D :  D = V x F
=> Débit + Fréquence + Volume augmentent pendant et après effort

A/ Calcul des capacités maximales / VO2max

= consommation maximale de dioxygène = quantité de dioxygène que vous pouvez utiliser lors d'un effort maximal, qui amène à l'épuisement en 4 à 8 minutes. 
VO2max = 22.351*d - 11.288 où VO2max est exprimé en ml/min.kg et d (Distance parcourue en 12 minutes ) en kilomètres.
=>VO2, VO2 max.
Variation en fonction du poids, de l'entraînement, de l'état de santé, du sexe, de la taille, l'âge, l'alimentation….
Entrainement sportif : bon site malgré pub popup : http://entrainement-sportif.fr/preparation-physique.htm

A/ Etude statistique du lien entre sport, obésité et diabète / docs www

body mass index BMI = IMC = indice de masse corporelle,
obésité si BMI > 30
Calculer son pourcentage de graisse : http://www.vo2max.com.fr/physio_pgraisse.html

B21/ exercice physique et dioxygène

During a long and / or low intensity exercise, energy is supplied by respiration, which uses dioxygen and nutrients. Physical exercise increases oxygen consumption : the more effort is intense, the more consumption of dioxygen increases, but there is a limit to the consumption of dioxygen. The consumption of nutrients also depends on the effort. Exercise is one of the factors that helps fight against obesity.
Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments. L’effort physique augmente la consommation de dioxygène : plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente, mais il y a une limite à la consommation de dioxygène. La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.

§ des pelages pas tous génétiques

§ Génétique ou environnement ? Nature ou culture ? Inné ou acquis ?

2.2.2/ Gènes et environnement

A1/ Exercices sur lapins himalayens / documents

rôles de l’environnement et du génotype dans l’expression d’un phénotype.

C/ poursuivre avec quelques articles colorés

Mécanismes génétiques de la couleur des yeux : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4116
Génétique de la couleur et de la texture du pelage chez le chat domestique : http://www.academie-veterinaire-defrance.org/fileadmin/user_upload/Bulletin/pdf/2012/numero_3/205.pdf
Mélanisme et évolution chez la souris pocketmice : http://www.svt-hatier.com/ressources/chap_4/svt2_c4_app.pdf
The genetic basis of adaptive melanism in pocket mice : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC154334/#_blank

A2/ Comparaison d'allèles phénylcétonuriques / Anagène

© 1S_TP_phénylcétonurie_anagene.odt
Anagène → fichier → banque de séquences → la phenylalanine hydroxylase
remplir la première colonne du tableau (attention avec bases complémentaires)
rôle de l'alimentation sur le génotype

vendredi 19 décembre 2014

Repurposed Retroviruses

B cells have commandeered ancient viral sequences in the genome to transmit antigen signals.
By  | December 18, 2014
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B cellWIKIMEDIA, BRUCEBLAUSRetroviral sequences in mammalian genomes are the remnants of old viral infections and, for the most part, their expression is suppressed. But a report published today (December 18) in Science suggests that, in B cells, a particular type of antigen can stimulate transcription of these viral relics, which in turn prompts cell proliferation and antibody production.
The work is a “tour de force,” said Michael Cancro, a professor of pathology and laboratory medicine at the University of Pennsylvania Perelman School of Medicine who was not involved in the study. “It may well be the seminal paper in resolving this long-standing conundrum of exactly what is a TI-2 antigen doing to get these B cells to kick off.”
TI-2 antigens are so named because they can stimulate B cells to produce antibodies in a T cell-independent (TI) manner. Unlike protein antigens—which need T helper cells to interact with and stimulate the B cell in which they are being processed—TI antigens can stimulate B cells on their own. TI-2 antigens tend to be large polysaccharides with repetitive structures, such as those that encapsulate certain bacteria and viruses. It is known that they interact via multiple crosslinks with B cell receptors, but the subsequent pathway to antibody production was a mystery.
A team led by Nobel Laureate Bruce Beutler at the University of Texas Southwestern Medical Center screened a large number mutant mice—each with defects in different immunity-related genes—to see which, if any, failed to produce the expected antibodies in response to a known TI-2 antigen. The researchers found three: one with a defective cytoplasmic RNA-sensing pathway—caused by a mutation in the mitochondrial antiviral signaling protein (MAVS)—and two with defects in the cytoplasmic DNA sensing pathway—caused by mutations to cGMP-AMP synthase (cGAS) and stimulator of interferon gene (STING).
The requirement of these RNA and DNA sensing pathways, which detect and signal the presence of foreign nucleic acids, was a bit perplexing, said Beutler. “We asked ourselves, ‘Where is the DNA or RNA coming from?’ [After all], we’re not giving any nucleic acid to these mice.”
It turned out that TI-2 stimulated B cells to produce a wide range of endogenous retrovirus (ERV) RNA transcripts from across the genome. These transcripts were then also reverse-transcribed into DNA. Indeed, the team showed that treating the mice with drugs that inhibit reverse transciptase not only reduced ERV-derived DNA, but also the production of TI-2-induced antibodies.
If the mechanism holds true in humans, “then the millions of people that are infected with HIV and taking combination therapies with reverse transcriptase inhibitors might have problems,” pointed out Didier Trono, a professor of virology and genetics at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne who was not involved in the work. “They might be unable to respond to fairly garden variety antigens,” he said—and thus could be susceptible to infections. However, added Beutler, reverse transcriptase inhibition did not entirely wipe out TI-2-induced antibody production in the mice because “you still do have the MAVS pathway.”
Although the findings indicate a role for ERV RNAs and DNAs in TI-2 signaling, a definitive experiment—blocking activation of all ERV transcription across the genome to see whether antibody production is affected—would be very difficult to perform, said Trono. “You’re not going to be able to inactivate 500,000 different sequences.”
Still, Trono said he thinks ERVs are likely involved. “The more we look at [ERVs], the more we realize that even though the bulk of them are repressed for good in early embryogenesis, a number of them remain expressed in a tissue-specific manner or are subjected to repression mechanisms that are labile,” he said.
How might this unexpected TI-2-to-ERV pathway have evolved? “Once retroviral elements become part of the genome then of course they are under positive selection for the benefit of the host,” explained Beutler. “It appears that [their expression] was taken advantage of, at least in the B cells . . . and has become an integrated part of the B cell receptor signaling mechanism.”
The MAVS and cGAS-STING nucleic acid detection pathways exist in many other cell types, Beutler added. It’s quite possible, therefore, that a variety of cells are putting one-time retroviral invaders to work for their own ends.

M. Zeng et al., “MAVS, cGAS, and endogenous retroviruses in T-independent B cell responses,”Science, 346: 1486-92, 2014.
UV et mutations

http://acces.ens-lyon.fr/biotic/genetic/mutation/html/mutagen.htm
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CDQQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.lfv.pl%2Flfv%2FIMG%2Fdoc%2FEffet_mutagene_des_UV_sur_les_levures.doc&ei=g06UVMO5Ns32atGfgIAC&usg=AFQjCNF040Mfja_nnIaqi0F2QG_C0YvCwg&sig2=ByIsrYellkIK5DzHkb-ycw&bvm=bv.82001339,d.d2s
http://tpeultraviolets.free.fr/experience.pdf
http://www.ac-grenoble.fr/armorin.crest/beespip/IMG/pdf_CHAPITRE_No2_la_variabilite_genetique_et_mutations.pdf

correction du CR /10
intro : pb → hyp → conséquences vérifiables /3pts
mat&met : levure ade2, chaine de synthèse de l'adénine, coloration, réversion ; culture en milieu stérile ; irradiation aux UV /3
résultats & interp : tableau % de réversion → graphe courbe /2
conclusion : => Les UV sont mutagènes et létaux /2
impact moléculaire des UV sur l'ADN : http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch7F5.htm

jeudi 18 décembre 2014

A5/ Cas d'Arabidopsis thaliana / www

Phénotype mol, micro, macroscopique,

B221/ Du génotype au phénotype

Le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, dit aussi microscopique, lui-même induit par le phénotype moléculaire qui correspond à une protéine. Le phénotype moléculaire est gouverné par le génotype. Le génotype est la composition allélique d'une cellule pour un gène donné. Le phenotype est l'expression du génotype.

§ des pelages pas tous génétiques

gene-rayures2.2.odp

§ Génétique ou environnement ? Nature ou culture ? Inné ou acquis ?

2.2.2/ Gènes et environnement

A1/ Exercices sur lapins himalayens / documents

gene_lapin_himmalaya.odp
© gene_lapin-himmalaya.odt
rôles de l’environnement et du génotype dans l’expression d’un phénotype.

C/ poursuivre avec quelques articles colorés

Mécanismes génétiques de la couleur des yeux : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4116
Génétique de la couleur et de la texture du pelage chez le chat domestique : http://www.academie-veterinaire-defrance.org/fileadmin/user_upload/Bulletin/pdf/2012/numero_3/205.pdf
Mélanisme et évolution chez la souris pocketmice : http://www.svt-hatier.com/ressources/chap_4/svt2_c4_app.pdf
The genetic basis of adaptive melanism in pocket mice : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC154334/#_blank
18 décembre : TP anagène

A2/ Comparaison d'allèles phénylcétonuriques / Anagène

© 1S_TP_phénylcétonurie_anagene.odt
Anagène → fichier → banque de séquences → la phenylalanine hydroxylase
remplir la première colonne du tableau (attention avec bases complémentaires)
rôle de l'alimentation sur le génotype

lundi 15 décembre 2014

Theme 2 - Human Body, Health and Physical exercise. Physiological changes during exercise.

Knowledge of the body and its functioning is essential to practise a physical exercise in conditions compatible with health. This requires an understanding of the physiological effects of stress and its mechanisms which we study few aspects.

La connaissance du corps et de son fonctionnement est indispensable pour pratiquer un exercice physique dans des conditions compatibles avec la santé. Cela passe par la compréhension des effets physiologiques de l’effort et de ses mécanismes dont on étudie ici un petit nombre d’aspects.

EV/ Prétest pour mettre en place la problématique

  • Imaginez que vous pliez une jambe, pas l'autre, … quels sont les organes investis dans cet effort ?
  • Schématisez sur une pleine page A4 ces organes et leurs connexions, relations, échanges pour expliquer
  • Légendez, coloriez, inventez si besoin !

§ Problématique (les pb seront numérotés par le chapitre dans lequel on trouvera la réponse) :

  1. nut&O2 : Quelle est la définition exacte d'un organe ? Combien y a t-il d'organes ? 4 ou 5 ? → Le rein en fait-il partie ?
  2. circ&resp : Y a-t-il des muscles dans les poumons ? Y a-t-il un organe qui vit encore un peu après la mort ?
  3. nervousloop : Le cœur a t-il besoin du cerveau pour fonctionner ? Le sang joue-t-il un rôle essentiel lors de l'action que commande le cerveau ? Est-ce que le cerveau crée de l'énergie ? Les nerfs transmettent-ils les informations aux muscles ? Quel est le rôle de la moelle épinière dans le fonctionnement du corps ? Que fait le cerveau afin de donner les actions à effectuer ? Qu-est ce que le nerf sciatique ?
  4. mus&drug :

§ quel est le lien entre effort, dioxygène & nutriments ?

21 - Exercise and dioxygen

A1/ Mesure du métabolisme humain lors d'un effort / ExAO

ExAO = Expérimentation assistée par ordinateur
schématiser le montage
essai et mise en commun des expériences
résultats :
IR = intensité respiratoire = volume de dioxygène absorbé par unité de masse et par unité de temps => permet de comparer la consommation de O2 pour des organismes de masse différentes
Lors d'un effort la pente de la courbe est plus forte  => plus de O2 consommé
L’augmentation de l’activité respiratoire se fait avec un retard et se prolonge en fin d’effort : il y a un temps de réaction de l’organisme par rapport au début de l’effort, c'est le remboursement de la dette en O2

A4/ Cas de la drépanocytose / diapo

Diap drepanocytose
manuel p.62 à 65
différentes échelles d’un phénotype : mol, micro, macroscopique,