À la recherche des gènes du chromosome I de la levure
Activité mise en forme par Paul Pillot, d'après une idée originale de Dominique Courtault
M.à.j. Juin 2016
Place de l'activité dans le programme et dans la progression
En classe de seconde, dans la partie La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant :
"Mettre en œuvre une méthode permettant d'approcher la structure de l'ADN et la nature du message codé"
Cette activité prend place après la découverte de la structure de l'ADN et la définition de ce qu'est une séquence. À cette occasion les élèves ont travaillé sur une portion d'ADN de quelques nucléotides. L'objectif est ici de comparer cette séquence à celle de gènes ainsi qu'à celle d'un chromosome complet.
La séquence complète sur papier (7 mètres) est déroulée dans la salle de classe.
À chaque groupe d'élève est confiée la recherche d'un gène sur le chromosome
À l'aide de la banque de séquences, les élèves recherchent la séquence de "leur" gène et utilisent la fonction "Rechercher" (Edition>Rechercher ou Ctrl+F) de leur traitement de texte pour localiser l'emplacement du gène sur la séquence complète du chromosome
Connaissant la localisation du gène (nº de page, et emplacement approximatif sur celle-ci), les élèves surlignent celui-ci sur la séquence imprimée
À la fin de l'activité on obtient sur le listing une série de bandes colorées de tailles différentes, espacées par des zones non colorées.
Exploitation du résultat
Ce travail permet :
de comparer la taille d'un gène à celle d'un chromosome
de comparer le nombre de gènes à celui des bandes colorées visibles sur un caryotype
de montrer qu'un chromosome n'est pas formé seulement par des séquences appartenant à des gènes
pour les élèves de première S, on peut constater que toutes les séquences de gènes soit commencent par ATG, soit finissent par CAT (selon que l'information du gène se trouve sur le brin + ou sur le brin -.
Informations sur les sources des données.
La séquence du chromosome de levure, et les séquences des gènes sont toutes issues de l'exploration du site NCBI à l'adresse http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/saccharomyces/ Le chromosome I de la levure de bière est le plus petit des 16 chromosomes de cette levure (230 000 paires de bases). À titre de comparaison, le plus petit chromosome humain représente une longueur de 50 millions de paires de bases, soit près de 800 pages imprimées au même format (280 mètres de papier).
Par ailleurs les gènes de la levure présentent l'avantage de ne pas comporter d'introns (plusieurs hypothèses sont proposées pour expliquer cette différence, dont celle du coût métabolique qu'implique la réplication ou la transcription de ces séquences supplémentaires).
Remerciements
Merci à Dominique Courtault pour avoir présenté cette activité et pour avoir donné son accord pour cette publication.
chr_lev.zip