Le placenta est un organe permettant les échanges entre la mère et le fœtus durant la gestation, notamment chez les mammifères. Il se forme par fusion de nombreuses cellules spécialisées, grâce à l'action d'une protéine nommée « syncytine ». On cherche ici à étudier l'origine du gène codant pour la syncytine chez l'humain.
Comparaison du gène de la syncytine humaine, et d'un génome de virus type MSRV
Annales bac S SVT, Nouméa, 2017
Les virus type MSRV pénètrent dans la cellule animale grâce à l'action de leurs protéines d'enveloppe (en bleu), qui permettent la fusion de leur membrane avec celle de la cellule cible. Le génome du virus est ensuite intégré au sein de celui de la cellule hôte grâce aux séquences LTR. Les différents constituants du virus sont alors synthétisés par la cellule, qui libère de nombreux nouveaux virus. Les séquences codant pour des protéines sont colorées.
Structure génomique du gène de la syncytine humaine et du MSRV
© bac S SVT Nouméa 2017 - d'après B. Soygur & L. Sati, 2016
Fonction de la syncytine dans des cellules humaines non infectées par le MSRV
Annales bac S SVT Nouméa 2017
On observe l'aspect de cellules humaines saines en culture, dont le gène de la syncytine est soit activé, soit inactivé. Les noyaux sont colorés en violet, et le cytoplasme est visible en rose.
Cultures cellulaires observées au microscope optique après coloration des noyaux.
bac S SVT Nouméa 2017
Quelle est la fonction de la syncytine dans les cellules humaines, notamment durant la formation du placenta ?
L'activation du gène de la syncytine entraîne la fusion des cellules humaines en culture, qui forment alors un syncytium (document 2). Ce mécanisme est à l'origine de la formation du placenta chez les mammifères (introduction).
Quelle est la fonction commune de la syncytine et de la protéine d'enveloppe du MSRV ?
La protéine d'enveloppe de ce virus permet la fusion entre la membrane du virus et la membrane plasmique de la cellule infectée, ce qui provoque l'entrée du contenu du virus dans le cytoplasme (document 1). C'est également la fusion entre les membranes plasmiques de deux cellules adjacentes exprimant la syncytine qui provoque la formation d'un syncytium (= amas cellulaire plurinucléé) (introduction et document 2).
À quel gène du MSRV semble correspondre la séquence codante de la syncytine ?
La séquence codante de la syncytine et le gène ENV du MSRV occupent la même position entre les séquences LTR. De plus, les protéines qu'ils codent ont une fonction similaire, ces deux séquences sont donc probablement homologues, c'est-à-dire qu'elles sont issues d'un même gène ancestral dorénavant présent chez deux organismes différents.
Quelle est l'origine la plus probable du gène de la syncytine ?
Plusieurs indices poussent à penser que le gène de la syncytine provient d'un génome viral domestiqué par des cellules infectées :
- la présence de séquences LTR encadrant le gène de la syncytine/le génome viral ;
- la fonction similaire qu'ont la syncytine et la protéine d'enveloppe ;
- la possibilité d'intégration d'un génome viral dans une cellule eucaryote.