Un modèle possible de l'histoire évolutive des gènes qui codent la lactico-déshydrogénase, enzyme présente chez tous les êtres vivants, est représenté dans le document de référence.

Montrez que les informations apportées par le document valident le modèle proposé de l'histoire évolutive des gènes de la lactico-déshydrogénase.

Document de référence : modèle proposé pour illustrer l'histoire évolutive qui a conduit aux gènes qui codent la lactico-déshydrogénase chez l'Homme
Document : La lactico-déshydrogénase (LDH) est une enzyme constituée par l'association de 4 chaînes polypeptidiques qui peuvent être identiques ou non.

Chez l'Homme il existe trois types de chaînes (LDH-A, LDH-B et LDH-C).

a - localisation des gènes de la LDH sur les chromosomes de l'Homme :

b - séquences partielles d'acides aminés des chaînes polypeptidiques LDH-A, LDH-B et LDH-C humaines, après alignement :

Dans les séquences de LDH-B et LDH-C un tiret indique un acide aminé identique à celui présent dans la séquence de LDH-A, laquelle est prise arbitrairement comme référence.

On considère que les séquences observées ci-dessus sont représentatives de la comparaison de l'ensemble des séquences.

PROPOSITION DE CORRECTION

Exploitation document a).

Trois loci sur deux chromosomes différents

=> II existe 3 gènes (et non 3 allèles d'un même gène)

II y a eu 2 duplications successives au cours du temps en accord avec le modèle proposé,

Il s'agit d'une famille de gènes ou multigénique.

Les gènes actuels de l'Homme dérivent d'un gène ancestral en accord avec le modèle proposé.

Exploitation document b).

Grande ressemblance entre les chaînes polypeptidiques

=> La grande ressemblance dans les séquences d'acides aminés est en faveur d'une origine commune des gènes qui codent ces protéines.

Différences en acides aminés des trois séquences polypeptidiques alignées (b) :

9  9 différences entre A et B

9  7 différences entre A et C

9  12 différences entre B et C

=> Différences sont liées à des mutations des gènes (changements d'acides aminés)

Le nombre de différences est plus faible entre A et C qu'entre A et B d'une part et B et C d'autre part

=> Un plus grand nombre de mutations indique une divergence supposée plus ancienne (accumulation des mutations au cours du temps)