Bilan : Les cytochromes de différentes espèces à travers le Vivant (Procaryotes tels que des bactéries, Eucaryotes tels que végétaux chlorophylliens, Vertébrés) présentent une forte ressemblance dans leur structure tridimensionnelle : nombre et position des hélices, "poche" renfermant le hème.
On veut déterminer de la même
façon que précedemment les acides aminés susceptibles
d'intervenir dans le maintien du hème dans la "poche"chez :
Rhodopseudomonas
Pseudomonas
Desulfovibrio
Paracoccus
Riz
Bonite (Poisson)
Cheval
Bilan :
Tableau des résultats comparés
Les aspect évolutifs
Les cytochromes existent chez les
Procaryotes depuis plus de 2.5 Ga (Ga = millards d'années). On considère
qu'ils dérivent tous d'une molécule ancestrale commune
donc que les gènes qui les codent sont issus d'un gène
ancestral commun.
On cherche les modalités de l'évolution
de ces molécules.
1 - Analyse d'un alignement multiple des séquences polypeptidiques de ces divers cytochromes :
Réaliser l'alignement multiple avec Anagène
Obtenir les résultats
On peut se demander pourquoi au cours de l'évolution certains acides aminés ont été systématiquement conservés.
2 - Recherche d'une explication à la conservation de certains acides aminés au cours de l'évolution :
On se propose de rechercher, pour chaque molécule, la position dans la séquence de ces acides aminés.(Attention ! on considèrera la position réelle. Un tiret est une position fictive créée pour optimiser l'alignement).
Réaliser l'alignement multiple avec Anagène
Obtenir les résultats
Bilan :
On constate que 3 sur 4 des acides
aminés systématiquement conservés au cours de
l'évolution interviennent dans la fixation du hème.
Comment expliquer ce constat sachant que les mutations sont aléatoires ?
Il n'est pas réaliste d'envisager
que l'information génétique codant pour ces acides aminés
n'a jamais été affectée par des mutations.
On peut par contre imaginer qu'un changement
parmi ces acides aminés n'a plus permis le maintien du
hème au sein de la molécule. Le cytochrome, alors
inactif, a perdu son activité, vitale pour la cellule.
Une telle mutation n'a donc pu être
transmise.
Hypothèse explicative :
Toutes les mutations
ayant
entrainé une modification parmi les acides aminés assurant
le maintien du hème dans la "poche" ont vraisemblablement eu pour
conséquence une altération de la
fonctionnalité de la molécule de cytochrome concerné.
Les individus
porteurs de telles mutations ont été éliminés
par sélection naturelle.
Les mutations
à l'origine d'avantages ou de
désavantages
sélectifs sur lesquels s'exercent la sélection
naturelle sont un moteur de l'évolution.