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Le bec des pinsons

Un gène homéotique de souris, Hox B6 introduit dans un œuf de drosophilepeut déclencher la formation de pattes à la place d’antennes .La mutation du gène antennapedia de la drosophile donne le même résultat

Gènes homéotiques présents dans différents phyllums(les couleurs correspondent aux gènes ayant un fort pourcentage d’identité)

(oursins)

(vers marins)

(ascidie…) (amphioxus) (truite, saumon…) ( souris, grenouille…)

(mouches) (vers type Néréis)

Établissez sous forme de matrice de distance, l’homologie entre les gènes Dfd de la drosophile et HoxB4 de l’Homme, et de la souris à l’aide du logiciel « Anagène 2 » Banque de séquence\TS\ Stabilité et variabilité des génomes\Innovation génétique\Duplications et familles multigéniques\gènes homéotiques

Exemple 2 : Gènes homéotiques et bec des pinsonsEn 1835, de passage dans l'archipel des Galàpagos, Charles Darwin décrit des pinsons et répertorie treize espèces. Ces espèces diffèrent essentiellement par la taille de leur corps, la longueur et la largeur de leur bec. Darwin constate une corrélation entre le régime alimentaire des espèces et la morphologie de leur bec.En effet, les pressions de sélection liées au type de nourriture disponible et l'isolement géographique entre les îles de l'archipel expliquent la diversification des treize espèces actuelles à partir d'une même espèce ancestrale.

Feuilles Graines

Insectes

Larves

Bourgeon et fruits

Utilisation d’épines pour capturer les insectes

Chez G. fortis et magnirostris, les deux espèces qui possèdent le bec le plus épais, le gène codant pour BMP4 s’exprime de manière plus importante dans le mésenchyme du bec lors du développement embryonnaire. Chez G. magnirostris, ce gène s’exprime également à un stade plus précoce du développement embryonnaire.

En 2004, une équipe de l’université de Harvard a analysé l’expression de l’ARNm du gène Bmp4 (présent chez de nombreuses espèces d’animaux) dans la région de l’embryon à l’origine du bec. L’ARNm est détecté grâce à un marquage produisant une coloration noire sur des coupes de tissu observées au microscope optique.Les résultats de leurs recherches sont présentés ci-contre : -A : phylogénie de six espèces de pinsons appartenant au genre Geospiza et forme de leur bec.

-B : développement embryonnaire du bec (stade 26 = 4,5 jours) avec mise en évidence de l’expression du gène Bmp4 -C : Développement embryonnaire du bec (stade 29 = 5,5 jours) avec mise en évidence de l’expression du gène Bmp4.L’intensité de la couleur traduit l’intensité de l’expression du gène.

Modification expérimentale de l'expression du gène Bmp4 chez des embryons de poulet de 10 jours

Vu au MEB ( microscope électronique à balayage)