|
Extrait du B.O. n°7 du 31 Aout
2000 - Programme officiel de Première ES - Enseignement scientifique
|
|
PLACE DE L'HOMME DANS L'ÉVOLUTION
|
Activités envisageables.
|
À la recherche de "l'ancêtre commun"
Chaque espèce
est issue d'une longue suite de générations au cours de laquelle les caractères
qui la définissent sont apparus à différentes périodes dans l'histoire
dela terre. Ainsi, l'homme est un eucaryote, un vertébré, un amniote,
un mammifère,un primate, un hominoïde et un homininé.
Par la prise en compte des caractères homologues et de l'état ancestral
ou dérivé deces caractères, on peut construire des relations de parenté
entre les êtres vivants.
Les données moléculaires confortent l'idée que
c'est avec le chimpanzé que l'hommepartage l'ancêtre commun le plus récent.
Cet ancêtre commun n'est pas un chimpanzé ni un homme. Il devait posséder
des caractères appartenant à la fois à l'homme et au chimpanzé. Parmi
ces caractères figurent un répertoire locomoteur incluant une certaine
forme de bipédie et l'usage d'outils. |
- Utilisation d'un logiciel de phylogénie
et de pièces anatomiques pour établir les relations de parenté entre les
vertébrés. Étude d'arbres phylogénétiques.
- Établissement du calendrier simplifié de l'évolution des êtres vivants
au cours du temps.
- Utilisation d'un logiciel d'analyse génique
et de la banque de données sur les gènes des primates pour établir l'apparentement
homme- chimpanzé. |
|
|
|
L'Alignement de Séquence Multiple 3D permet en quelques clics
de souris de comparer les séquences de différentes molécules
et faire apparaître les ressemblances et différences sur
une molécules en 3D.
Familiarisez vous avec l'outil
ASM3D avec le tutoriel spécifique.
Ici, est représentée sur l'hémoglobine
humaine (fichier 2hhb.pdb), la comparaison des séquences de différentes
hémoglobines des grands Primates (Homme, Chimpanzé, Gorille,
Orang-outang et Gibbon). Cette image montre la grande proximité
des molécules puisque seules 3 différences d'acides aminés
sont constatées pour chaque type de chaîne.
(L'image est un montage à partir de captures d'écran,
aucun lien n'est donc actif sur celle ci et l'aspect présenté
ne peut s'observer exactement ainsi dans Protéine explorer.)
(Les fautes de grammaire sont liées au fonctionnement des scripts
intégrés à Protéine explorer.)
|
|
|
|
L'ASM3D construit un alignement de séquences des molécules
choisies dont voici celui réalisé pour l'hémoglobine
alpha (d'une longueur totale de 141 acides aminés) qui permet
de comprendre le principe de construction de l'image ci-dessus.
De 1 à 4 sont indiqués les 4 molécules alignées
(voir la signification des noms des molécules ci dessous). *
représente la molécule parmi les 4 qui servira de référence
à la représentation en 3D (Il s'agit forcement d'une des
molécules alignées de 1 à 4.). ** correspond à
la molécule affichée par Protéine Explorer sur
laquelle les résultats de l'alignement sont visualisés,
il doit donc s'agir d'une molécule au format PDB. Ici il s'agit
de la molécule de code PDB : 2hhb, l'hémoglobine
humaine qui renferme la chaîne alpha * et ** doivent avoir la
même séquence pour obtenir un affichage pertinent.
|
| |
|
Pour appliquer la coloration d'un alignement à une ou
plusieurs chaînes présentent dans une molécule en
comportant plusieurs, utilisez la case de désignation des chaînes
à colorer du formulaire ASM3D.
Dans la molécule 2hhb.pdb, a et c désignent
les 2 chaînes alpha alors que b et d correspondent aux 2 chaînes
bêta.
|
Alignements au format FASTA des séquences de différentes
chaînes d'hémoglobines et de la myoglobine.
(réalisés à partir du site Biology
Workbench)
Pour chaque molécule, l'alignement comprend les
séquences des protéines des grands primates, du macaque
(un autre singe) et de la souris (un autre mammifère), ce qui
peut permettre de faire d'étudier la parenté moléculaire
à différentes "échelles".
|
|
Hémoglobine ALPHA
|
Hémoglobine BÊTA
|
Myoglobine
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Les images ci dessus, pour les hémoglobines alpha,
bêta et la myoglobine, ont été obtenues à
partir du module ASM3D de Protéine Explorer.
Ces images illustrent la parenté moléculaire
entre les Hominidés et montre l'augmentation des différences
entre les molécules au fur et à mesure de l'éloignement
phylogénétique des espèces.
|