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On manque singuliérement d'opportunités pour les éléves de se confronter à des données sur l'expression des génes. Or grâce a des chercheurs de l'université de Genéve entre autres, on dispose de l'atlas complet de l'expression des génes de l'embryon de souris en développement. Des données authentiques librement accessible en classe à

Explorer l'expression des gènes.

Pendant quatre ans, huit laboratoires de recherche, dont celui du professeur Stylianos Antonarakis de la Faculté de médecine de l 'Université de Genève (UNIGE), ont travaillé à la création de cet impressionnant atlas d 'expression génétique, absolument unique en son genre. L 'étude a été financée par l 'UE à raison de douze millions
d 'euros.
Eurexpress website
Fig 1 : Le logo d'Eurexpress. [img]Source : http://www.eurexpress.org/ee/
Les chercheurs se sont partagés un travail colossal, qui consistait à localiser l'expression détaillée de 18 '000 gènes codants dans l 'embryon de souris, à 14 jours et demi de gestation. Avec l 'aide de puissants outils de robotique et d 'imagerie moléculaire, ces scientifiques ont réussi ensuite à traduire leurs découvertes visuellement, comme sur des planches d 'anatomie, en faisant apparaître l 'expression du gène, parfaitement localisée, en bleu. Ce qui est remarquable est que les élèves peuvent disposer de données authentiques pour interagir avec par un simple accès web.

La logique du site

Le site propose des coupes microscopiques sagittales de l'embryon à 14.5 dpc (days post coïtum, pour chaque gène on peut afficher une des 27 coupes sagittales de droite a gauche, et zoomer dans la coupe. De plus les structures anatomiques où le gène s'exprime ont été repérées et offrent l'accès direct aux coupes qui les montrent.

Un bref mode d'emploi

amylase exprimee dans le pancreas
Fig 2 : La flèche indique le pancréas ou on voit bien le degré d'expression est élevé.
Il y a un artefact (une bulle) un peu plus haut à droite. [img]Source :
Eurexpress

Un usage possible

Imaginons un usage pédagogique : faire découvrir "éprouver" aux élèves que les gènes ne s'expriment pas partout. Prenant un exemple de protéine exprimée de manière très localisée dans l'embryon, cette activité esquissée se traduit pour les élèves par la question :

On pourrait demander aux élèves de trouver où est exprimé le gène de l'insuline INS 2 ( il y a deux insulines chez la souris et le rat)

insuline jour 10
Fig 3 : L'insuline s'exprime fortement dans le pancréas. [img]Source : Eurexpress

La localisation de l'hémoglobine

Destinée a faire découvrir "éprouver" aux élèves que certaines protéines sont exprimée de manière très large dans l'embryon, cette activité esquissée se traduit pour les élèves par la question :

On choisit Hbb-b1 (symbole de l'hémoglobine bêta "hemoglobin, beta adult major chain")

hemoglobine-b
Fig 4 : L'hémoglobine peu partout dans l'embryon . [img]Source : Eurexpress

La myosine : où y a-t-il déjà des muscles dans l'embryon ?

Dans les deux exemples l'expression était presque unique ou quasi-partout. Un exemple qui contraste par son expression liée à un tissus mais à plusieurs endroits de l'organisme est la Myosine (codée Myh3) exprimée dans les cellules musculaires et représentative des fonctions contractiles.
Destinée faire découvrir "éprouver" aux élèves que certaines protéine sont exprimées spécifiquement dans certains tissus dans l'embryon, cette activité esquissée se traduit pour les élèves par la question :

On choisit Myh3

On voit qu'elle est exprimée fortement dans de nombreux tissus comme la langue, le coeur, etc. Selon les coupes on distingue bien une expression différentielle.

myosine coupe 13myosine coupe 17
Fig 5 : La myosine est exprimée dans de nombreux tissues Coupe 13 à gauche ou la langue et le coeur apparaissent clairement et 17 à droite ou les muscles des vertèbres sont très distincts. [img] [img]Source : Eurexpress

La localisation de l'expression de l'amylase :

Destinée à faire découvrir "éprouver" aux élèves les différentes fonctions du pancréas, ou à montrer que l'amylase est aussi produite dans le pancréas (dans le cours de physiologie) cette activité esquissée se traduit pour les élèves par la question :

On choisit AMY1 (symbole du gène trouvée sur Uniprot avec une recherche sur amylase)

On voit dans le panneau de gauche que l'expression est forte (rouge) dans les coupes 7-14 dans le pancréas. C'est malencontreux que ce soit à nouveau dans le pancréas, mais on peut observer que ce ne sont pas les mêmes zones du pancréas.

amylase coupe 10
Fig 6 : La flèche indique le pancréas ou on voit bien le degré d'expression est élevé. Les cercles irréguliers dans l'image sont des bulles et donc des artefacts à ignorer. [img]Source : Eurexpress

Sources et liens

Remerciements

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