TD Analyse génétique : L’Opéron Lactose
Génotype
ß-galactosidase - lactose + lactose
Perméase - lactose + Lactose
1
I+ P+ O+ Z+ Y+ / I+ P+ O+ Z+ Y+
-
+
-
+
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I- P+ OC Z+ Y- / I+ P+ O+ Z- Y+ I+ P- OC Z- Y+ / I- P+ Oc Z+ YIsP+ O+ Z+ Y- / I+ P+ O+ Z- Y+ IS P+ O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+ I- P+ OC Z+ Y- / I- P+ O+ Z- Y+ I- P- O+ Z+ Y+ / I- P+ Oc Z+ Y+ I+P+ O+ Z- Y+ / I- P+ O+ Z+ YII - P- OC Z+ Y+ / I+ P+ O+ Z- Y+ I +P- O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+ I+ P+ OC Z- Y+ / I+ P- O+ Z+ YIs P+ O+ Z+ Y- / I- P+ OC Z- Y+
+ + + + -
+ + + + + + -
+ + + +
+ + + + + + + +
On a ici affaire à des diploïdes partiels, il faut étudier l’effet combinatoire des gènes en tenant compte des effets en trans des répresseurs et des effets de dominance entre les allèles des gènes. Ex : Cas 2 : I- P+ OC Z+ Y- / I+ P+ O+ Z- Y+ I- Code pour un répresseur non fonctionnel, mais d’un autre coté I+ code pour un répresseur qui peut agir en trans, il se fixe sur l’operateur (O+) réprimant la synthèse de la perméase (en absence du lactose), mais ne peut se fixer sur OC donc synthese constitutive de la B galactosidase( en présence ou absence du lactose) ;
Donc résultat : ß-galactosidase + lactose
- lactose
+ Cas 5 :
Perméase + Lactose
- lactose
+
-
+
IS P+ O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+
I-Répresseur absent ou inactif, mais IS code pour un super répresseur insensible au lactose donc, le superreppresseur va se fixer sur l’operateur et la synthèse des 2 enzymes sera stoppée. 5
IS P+ O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+
Cas 10 : I +P- O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+
-
-
-
-
I-répresseur absent ou inactif, mais I+ code pour une répresseur actif qui se
fixe sur l’operateur O+, donc l’opéron sera inductible (synthese si lactose présent) . Notez que la mutation du promoteur P- n’affecte pas l’opéron car on a P+ sur lequel peut se fixer la machinerie transcriptionnelle. 10
I +P- O+ Z+ Y+ / I- P+ O+ Z+ Y+
-
+
-
+
Raisonnement similaire pour les autres cas. Notez la résultante des effets Exercice n° 2 :
Cas A : mutants A
phénotype Lac + constitutif
Phénotype après conjugaison Lac + constitutif
Chez les mutants A, la synthèse était constitutive donc il faut chercher les génotypes qui induisent un tel effet. Le phénotype après conjugaison reste le même, donc il faut éliminer les génotypes dont l’effet est contrecarré par l’effet de la conjugaison (avec une souche portant tout l’opéron lactose sauvage (régulé)). Ex :
mutants Phénotype A
Lac + constitutif Génotypes I-OCY+Z+ IsOCY+Z+ I+OCY+Z+
Phénotype après conjugaison Lac + constitutif Lac + constitutif Lac + constitutif Lac + constitutif
Donc tous les génotypes ayant un operateur sur lequel ne peut se fixer le répresseur mais dont les gènes Z et P sont normaux. Cas B : mutants B
Phénotype Lac + constitutif
Phénotype après conjugaison Lac+
La conjugaison rétablit une régulation normale (opéron inductible) donc le génotype - + + + est I O Y Z Cas C : mutants C
Phénotype Lac -
Phénotype après conjugaison Lac -
Le phénotype Lac- reste inchangé, ceci nous fait penser à une super répression (l’action possible d’un super répresseur) , donc tout génotype ayant un IS (combinaisons possibles des autres positions). Is dominant / I+
IsO+Y+Z+ ( mais aussi IsO+Y-Z+ ; IsO+Y+Z- ).