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Dans le pancréas, on trouve différents types de cellules : certaines, comme les cellules β, produisent l’insuline, une protéine essentielle à la régulation de la glycémie. Cette protéine n’est produite par aucun autre organe.
À l’inverse, une autre protéine impliquée dans la régulation du glucose, la glucose-6-phosphatase (G6PC), est produite uniquement par le foie.
On sait qu’une protéine est fabriquée lorsque un gène s’exprime.
Problème : comment expliquer que l'insuline soit produite uniquement par les cellules du pancréas ?
Une hypothèse possible serait que les cellules du pancréas sont les seules à posséder le gène de l’insuline, tandis que les autres cellules n’auraient pas ce gène.
Pour vérifier cela, il faut d’abord comprendre ce qu’est un gène.
Nous allons donc commencer par observer la molécule d’ADN, support de l’information génétique.
Consigne n°1
Consigne n°1
Ouvrir le logiciel Libmol.
Rechercher la molécule : ADN 14 paires de bases.
Dans Commandes : colorer les chaînes. Observer le nombre de chaînes de la molécule d'ADN.
Dans Commandes : colorer les résidus (dans cette molécule, les résidus sont des nucléotides). Observer le nombre de type de nucléotides. Observer le nom des différents nucléotides (en posant la souris dessus). Observer la complémentarité des nucléotides d'une chaîne à l'autre.
Appeler l’enseignant pour validation.
Consigne n°2
Consigne n°2
Ouvrir le logiciel Geniegen2.
Ouvrir la banque de séquences.
Rechercher "insuline".
Sélectionner "Séquences du gène de l'insuline dans différentes cellules d'un même individu (insuline-diff-cellules.edi).
Rechercher "G6PC".
Sélectionner "Gène glucose-6-phosphatase (G6PC), allèle de référence".
Charger ces séquences.
On observe ici la séquence du gène de l'insuline dans différents organes (pancréas, foie, rein, neurone, estomac, muscle, rate) ainsi que le gène de la G6PC.
Dans "Actions", aligner les séquences des différents gènes.
Appeler l'enseignant pour vérification
Consigne n°3
Consigne n°3
Toutes les cellules d'un individu possèdent les mêmes gènes car elles dérivent toutes de la cellule-œuf. Pourtant, elles n'expriment pas toutes les mêmes gènes.
On s'intéresse aux six gènes suivants :
LCT,
TYR,
ACTA1,
EPO,
RHO
et SFTPB.
À l'aide de recherches sur Internet, construisez un tableau présentant, pour chacun de ces six gènes :
le nom du gène ;
le chromosome sur lequel il se situe ;
l'organe et le type de cellule dans lesquels il est notamment exprimé ;
le nom de la protéine produite grâce à l'expression de ce gène ;
la fonction principale de cette protéine dans l'organisme.
Votre tableau devra comporter une ligne par gène et des titres adaptés pour chacune des colonnes.
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