Bac Spécialité SVT 17 juin 2025 Polynésie
Exercice 2: (8 points) Génétique et évolution - Protéine virale et fusion des gamètes
La reproduction sexuée implique la fusion des gamètes mâles et femelles. Une étude récente propose un modèle expliquant l’origine du gène permettant cette fusion, il proviendrait d’un virus par un transfert horizontal. Un certain nombre d’arguments semble étayer cette hypothèse sans que l’on ne puisse la valider avec certitude.
Expliquez comment cette hypothèse a pu être construite tout en montrant les limites de ce modèle.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.
Le texte accompagnant le document 6 comporte quelques ajouts par rapport à l'original.
document 1 : protéines de fusion des virus
Fusion du virus et de la cellule hôte
Liaison du virus à sa cellule hôte
La fusion d’un virus avec sa cellule hôte est permise par des protéines de fusion localisées à la surface de l’enveloppe virale. Le peptide de fusion localisé à l’extrémité de cette protéine se lie à la membrane plasmique de la cellule hôte.
d'après Camille Lozada et al.. Identification and Characteristics of Fusion Peptides Derived From Enveloped Viruses.
document 2 : protéine HAP2 des gamètes moins
Les Chlamydomonas sont des algues unicellulaires. Il existe deux types de gamètes: gamètes plus et moins.
Au microscope, on observe à la surface de la membrane plasmique des gamètes moins chez les
Chlamydomonas des protéines HAP2.
d'après Juliette Fédry et al..2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI:
10.1016/j.cell.2017.01.024
document 3 : représentation schématique de la fusion des gamètes de Chlamydomonas
La fécondation chez
Chlamydomonas correspond à la fusion des deux types de gamètes plus et moins. Cette fusion serait permise par la liaison de la protéine HAP2 localisée sur les gamètes moins avec une protéine localisée à la surface des gamètes plus.
Le schéma montre les étapes lors de la rencontre, l’adhésion puis la fusion des deux gamètes à l’origine de la cellule œuf.
d'après Juliette Fédry et al..2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI: 10.1016/j.cell.2017.01.024
document 4 : fusion des gamètes en présence d’anticorps anti-HAP2
Un anticorps, dirigé contre une portion de la protéine HAP2, permet de l’inactiver. La présence de cet anticorps n’empêche pas la mobilité ou l’adhésion des gamètes.
On place des gamètes moins liés à l’anticorps anti-HAP2 en présence de gamètes plus. On compare ces résultats avec des gamètes moins placés en présence de gamètes plus. On mesure le pourcentage de gamètes qui ont fusionné.
d'après Juliette Fédry et al..2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI: 10.1016/j.cell.2017.01.024
document 5 : structure tridimensionnelle des protéines HAP2 des gamètes moins de Chlamydomonas et des protéines virales
On a étudié la structure tridimensionnelle de deux protéines : la protéine HAP2 de
Chlamydomonas reinhardtii, liée à la membrane plasmique) et de la protéine de fusion TBEV E d’un virus (le virus TBEV), liée à l'enveloppe virale.
Superposition de HAP2 et TBEV E
Afin de comparer la structure tridimensionnelle de ces deux protéines, on les a superposées. Voici le résultat obtenu:
d'après Juliette Fédry et al..2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI: 10.1016/j.cell.2017.01.024
document 6 : Séquence d’acides aminés de la protéine HAP2
La protéine HAP2 a été identifiée chez la plupart des organismes Eucaryotes. Une partie de sa séquence a été comparée chez eux.
Les acides aminés repérés par des flèches dans le document sont essentiels pour permettre la mise en place de la structure tridimensionnelle de cette protéine (E: acide glutamique, C: Cystéine, R: Arginine).
... : délétion
(n) : insertion de n acides aminés
d'après Juliette Fédry et al..2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI: 10.1016/j.cell.2017.01.024
document 6 : Séquence d’acides aminés de la protéine HAP2
La protéine HAP2 a été identifiée chez la plupart des organismes Eucaryotes. Une partie de sa séquence a été comparée chez eux.
Les acides aminés repérés par des flèches dans le document sont essentiels pour permettre la mise en place de la structure tridimensionnelle de cette protéine (E: acide glutamique, C: Cystéine, R: Arginine).
... : délétion
(n) : insertion de n acides aminés
d'après Juliette Fédry et al.. 2017. The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein. Cell 168, 904–915. DOI: 10.1016/j.cell.2017.01.024