Annale sujet examen Biologie du développement (2009/2010)

Université de la Méditerranée, Faculté de Luminy, Année 2009/2010
Sujet d’examen M1 UE Biologie du développement, BE3.2
Durée de l'épreuve : 2h
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La qualité de votre rédaction (en particulier sa clarté et sa précision) et des
schémas sera prise en compte pour la notation
Inspiré de Zeng et al. Cell, Vol. 90, 181–192, July 11, 1997.
Nous allons étudier le rôle du gène Axine dans la mise en place des axes de
polarité chez la souris. Nous avons à disposition un mutant du gène Axine
(Axin Tg1 ) ayant une délétion de 20 kb et une insertion d’un transgène de 600kb
entre l’exon 1 et l’exon 3, l’exon 2 est délété.
Un Northern blot est réalisé sur des cellules souches embryonnaires (ES cells)
d’embryons sauvages (+/+) ou d’embryons mutants (-/-) (FIGURE 1).
Question 1 (1 point): Décrivez et analysez la figure 1, comment pouvez-vous
expliquer la forme de 3 kb ?
Question 2 (0,5 point): Décrivez l’allèle Axin Tg1 .
L’ARN m Axine a une expression ubiquitaire. Les mutants Axin Tg1/ Tg1 présentent
des duplications d’axes.
Question 3 (1 point): Quel peut être le rôle de l’ARN m de l’Axine ?
Question 4 (0,5 point): Est-ce la forme de 3,9 kb ou de 3 kb qui est importante
pour cette fonction ? Justifiez ?
Afin d’étudier la fonction de l’Axine, les auteurs injectent l’ARNm de l’axine de
souris dans la région dorsale d’un embryon de xénope au stade quatre cellules.
Les embryons obtenus sont visualisés sur une partie de la figure 2A. L’expression
de marqueurs dorsaux est présentée figure 2B.
Question 5 (0,5 point): Pourquoi les auteurs réalisent ce type d’expérience ?
Question 6 (1 point): Quel est l’effet de l’Axine sur les embryons de xénope ?
Justifiez.
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Afin de comprendre comment l’Axine agit, l’ARNm de Wnt8, de la β-caténine ou
de Siamois sont co-injectés avec l’ARNm de l’Axine dans la région dorsale d’un
embryon de xénope au stade quatre cellules. Les résultats sont présentés sur
une partie de la figure 2A. L’expression de marqueurs dorsaux est présentée
figure 2C. Siamois est une cible de la voie de signalisation Wnt/ β-caténine.
Question 7 (2 points): Analysez et interprétez ces résultats ?
Wnt8 et de nombreux facteurs en aval de Wnt8 (Dishevelled : Dsh, GSK3β, β-
caténine : β-cat, Siamois : Siam) peuvent induire des axes secondaires quand ils
sont injectés dans la région ventrale de l’embryon de xénope à des stades
précoces. Les auteurs regardent l’effet de l’Axine sur cet effet. Les résultats
sont présentés sur une partie de la figure 3A.
Question 8 (2 points): A quel(s) niveau(x) de la voie de signalisation Wnt agit
l’Axine ? Justifiez.
Afin de savoir si l’Axine agit sur d’autres voies de signalisation. Le même type
d’expérience est réalisée avec l’activine (Activ. un inducteur du mésoderme),
Noggin (Nog. un inhibiteur des BMPs) ou un récepteur dominant négatif des
BMPs (∆BMPR). Les résultats sont présentés sur une partie de la figure 3A.
Question 9 (1 point): L’Axine joue t’elle sur d’autres voies de signalisation ?
Justifiez.
Question 10 (2 points): Faites un schéma bilan pour expliquer le rôle de l’Axine
et son mode d’action.
Question 11 (0,5 point) : Proposez un titre à cet article
Question 12 (3,5 points): Quel(s) type(s) d’expérience pourriez vous proposer
pour confirmer ces résultats en utilisant le modèle souris ? Schématisez les
résultats que vous aimeriez obtenir pour corroborer vos hypothèses.
Question 13 (4,5 points): Proposez un projet de recherche ayant pour but de
déterminer si la molécule étudiée est importante dans les processus
métastatiques.
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FIGURE 1
FIGURE 2
Structures ventrales
3,9kb
3 kb
Marqueurs
dorsaux
FIGURE 3
dnGSK: dominant négatif GSK3β