Exercice II-A : Histoire évolutive des gènes de la LDH :

Le document b montre les séquences partielles alignées de LDH- A, B et C. On constate de grandes similitudes : on a donc affaire ici à une famille multigénique. Les trois gènes A, B et C dérivent d'un gène ancestral commun ancien.
On constate cependant des différences : 9 entre A et B et 7 entre A et C. En admettant que les mutations s'accumulent régulièrement avec le temps, A et C sont donc plus proches car ils ont subi moins de mutations et dérivent d'un gène ancestral commun récent qui lui même dérive du gène ancestral ancien : c'est ce qui est posé comme hypothèse dans le modèle.
On peut aussi poser comme hypothèse que B dérive directement du gène ancestral ancien qui a muté un grand nombre de fois.
Le document a présente la localisation de la LDH sur les chromosomes humains : A et C sont côte à côte sur le même chromosome. Cela confirme le fait qu'ils dérivent tout deux d'un gène ancestral récent qui s'est dupliqué et qui a muté. La copie s'est placée à la suite de l'original.
Le gène B est sur un autre chromosome. On en déduit que le gène ancestral ancien s'est dupliqué, la copie ou l'original s'est transposé sur le chromosome 11. Par la suite, la copie et l'original ont subi des mutations chacun de leur côté.

La notion de gène ancestral est validée par les ressemblances de séquence constatées entre les 3 protéines au document b : 14 acides aminés sur les 26 étudiés, soit plus de 50% sont identiques pour les 3 chaînes A B et C L’existence de deux duplications successives est validée par l’existence de 3 gènes au document a : ces gènes sont situés à des locus différents des chromosomes 11 (pour A et C) et 12 (pour LDH-B) Les mutations successives peuvent être mises en évidence par les différences entre les séquences peptidiques puisque la séquence en acide aminée est déterminée par la séquence en nucléotide de l’ADN On constate seulement