L’origine du placenta chez les Primates Exploitez les deux documents présentés afin de démontrer que l’apparition du placenta chez les Primates est certainement liée à un mécanisme génétique particulier correspondant à un transfert horizontal de gène.

Lors de la reproduction sexuée, des gènes sont transmis des parents à leurs enfants : on parle alors de transferts verticaux. L’exemple présenté ici, montre que du matériel génétique peut également être transféré de manière horizontale (par le biais d’un virus par exemple) entre organismes de la même espèce ou non.

Document 1 : une étude de la fonction du gène codant la syncytine.

• On introduit dans des cellules en culture incapables de fusionner entre elles, soit le gène codant la syncytine, soit un gène témoin sans effet sur la fusion des cellules. Les cellules sont ensuite observées au microscope optique. Les résultats figurent ci-dessous.

Document 2 : infection virale et transfert horizontal de gène.

• La région Fv (�) de la protéine d’enveloppe du virus se fixe sur la protéine réceptrice de la cellule cible. La structure spatiale de Fv est identique à celle de la région Fh de la syncytine humaine. La comparaison des séquences d’acides aminés de Fh et de Fv montre une similitude de 80 %.

• Plusieurs études ont montré que la syncytine est une protéine exprimée chez tous les grands Primates, mais chez aucun autre Mammifère. Par ailleurs, le virus MPMV infecte préférentiellement les Primates.

• Lors de l’implantation de l’embryon dans la paroi de l’utérus, certaines cellules de l’embryon

fusionnement entre elles, formant ainsi des cellules « géantes » à plusieurs noyaux qui constitueront le placenta (structure permettant les échanges de nutriments et de dioxygène entre la mère et l’embryon). Chez la femme enceinte, le gène de la syncytine est fortement exprimé dans le tissu placentaire.

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Pénétration du

matériel

génétique viral

puis

intégration au

Thème 1 : Génétique, diversification et évolution du vivant

Chapitre 2 : La diversification des êtres vivants

Éléments de correction

Critères Indicateurs

Éléments scientifiques issus du (ou des) document(s): (complets, pertinents, utilisés à bon escient en accord avec le sujet…).

• Document 1 : o le témoin montre que des cellules qui ne possèdent pas le gène de la

syncytine sont incapables de fusionner, o les résultats du test montrent que la syncytine est responsable de la fusion

des cellules : obtention de cellules à plusieurs noyaux, o chez la femme, c’est donc la syncytine qui est responsable de la mise en

place du placenta.

• Document 2 : o le virus MPMV est capable d’infecter des cellules car il possède une

protéine particulière dont la région Fv permet la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane plasmique cellulaire.

o la région Fh de la syncytine et la région Fv sont identiques à 80 % et possèdent la même structure spatiale.

o le virus MPMV infecte principalement les Primates ce qui laisse supposer que lors d’une infection le gène viral codant la syncytine permettant la fusion des cellules a été transmis aux cellules de Primates : c’est un transfert horizontal d’un gène.

Raisonnement dans le cadre du problème scientifique posé.

- La problématique est clairement posée. - L’exploitation du document suit une démarche scientifique rigoureuse : compréhension de la signification de la grande similitude des régions Fh et de Fv.

- Une conclusion répond à la problématique : Il est fort probable que l’acquisition de la capacité des cellules à fusionner chez les Primates est due à un transfert horizontal de matériel génétique causé par un virus (MPMV ici). Effectivement, la présence du gène de la syncytine chez les Primates peut s’expliquer par le fait que lors d’une infection virale, les cellules des Primates ont intégré le gène qui permet la fusion cellulaire et donc la mise en place du placenta.