L'électrophorèse (electrophoresis, هجرة كهربائية، كهرتهجير) est une technique d'alalyse de la diversité génétique par les marqueurs biochimiques et moléculaires. Ici, l'étude porte sur les isoenzymes de l'amylases chez le pêcher (Prunus persica)
Elément de Module 'Technique d'électrophorèse et étude de la diversité génétique'
Module 'Techniques d'analyses et Biostatistiques', Filière Science de la vie, Semestre 5 (Cours théorique et pratique de M. Baaziz), Université Cadi Ayyad, Marrakech. Contrôle 2011, Durée 30 minutes (Electrophorèse d'amylase, RAPD (examen). Version pdf)
Question 1
Des extraits enzymatiques ont été préparés à partir des feuilles de 105 cultivars de pêcher (Monet & Gibault, Agronomie (1991), 11, 353-358). Après électrophorèse sur gel de polyacrylamide 7,5% à pH 8,0, les gels ont été révélés pour l'a amylase par incubation des gels pendant 1 heure et 30 minutes à 30°C dans une solution d'amidon 1% préparée dans un tampon acétate pH 5,6 suivie de l'addition d'une solution d'iode-iodure de potassium. Les cultivars ont été répartis en 3 phénotypes électrophorétiques : 'cultivars à bande lente' (climat tempéré), 'cultivars à 2 bandes' et 'cultivars à bande rapide' (climat subtropical)
1.
Rappeler brièvement le principe de détection des isoenzymes après électrophorèse.
2. Interpréter le zymogramme de l'a amylase (nombre de loci, nature de l'enzyme, nombre d'allèles et inventaire des génotypes)
3. Quel peut être le rôle de l'étude électrophorétique
de l' a amylase chez le pêcher ?
(voir
corrections brèves)
Question 2.
La technique RAPD (Polymorphisme de l'amplification aléatoire de l'ADN) a été largement utilisée, à partir de 1989, dans l'étude de la diversité génétique des espèces. En s'aidant de l'électrophorégramme ci-dessous, préciser les origines de la variabilité détectée par cette technique en passant d'un individu à un autre (1 -> 2, 1 -> 3 et 3 -> 2).
Réponses brèves
Question 1:
1.
Extraction et électrophorèse dans des conditions non dénaturantes,
révélation par addition directe des substrats sur le gel
ayant servi de support de séparation + ajout de colorants et
réactifs réagissant avec les produits de la réaction
enzymatique (lorsque cela est nécessaire).
2.
Alpha amylase: (1 locus, enzyme monomérique, 2 allèles
(A (rapide) et B (lent)). Les individus 1-8, 10, 13-18 et 20 sont homozygotes
de génotype BB. L' individu 19 est homozygote (AA). Les individus
9, 11 et 12 sont hétérozygotes (génotype AB).
3.
Le zymogramme de l'alpha amylase du pêcher permet de détecter
les hybrides provenant de croisements dirigés entre les cultivars
à climat tempéré et ceux à climat subtropical.
L'amylase peut être ainsi proposée pour la détection
précoce des hybrides (amylase à deux bandes) associant
les traits agronomiques des cultivars poussant aux climats différents.
Question
2:
Les
origines de la variabilité détectée par les marqueurs
RAPD sont:
-
Passage du profil 1 au profil 2: Mutation de type insection qui
éloigne les sites de fixation de l'amorce à une distance
< 3000 pb. Il en résulte un fragment d'ADN de taille
relativement élevée à faible mobilité.
-
Passage du profil 1 au profil 3: Plusieurs explications peuvent
être proposées pour expliquer le même résultat:
1/ Mutation de type insection qui
éloigne les sites de fixation de l'amorce à une distance
> 3000 pb. La Taq ne peut synthétiser de l'ADN, dans cette
condition. Il en résulte un manque de fragment d'ADN,
2/
Délétion entrainant un rapprochement très accusé
des sites de fixation de l'amorce. Il en résulte des fragments
d'ADN de taille très courte éliminés hors gel pendant
l'éléctrophorèse et
3/
Mutation ponctuelle causant
la disparition d'un site de fixation de l'amorce.
-
Passage du profil 3 au profil 2: Plusieurs explications peuvent
être proposées pour expliquer le même résultat:
1/ Mutation de type déletion
qui rapproche les sites de fixation de l'amorce à une distance
< 3000 pb donnant la possibilité à la Taq DNA
polymérase de synthétiser un nouveau fragment d'ADN (fragment
subnuméraire) et 2/ Mutation
ponctuelle générant un nouveau site de fixation de l'amorce
non loin du premier à plus de 3000 pb.
Autres examens
-Examen
S5 - 2006
- Examen S5 -
2007
- Examen S5 - 2009
- Examen S5 - 2010
-
Contrôle
S5, 2012
- (maqueurs
RAPD chez tomate, RFLP).
Aller
à: Techniques d'analyse en
biochimie
Video 'genetic diversity through molecular markers' (master level, Cadi Ayyad University, 2019:
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