D'après le compte rendu de Aude et de Diane, élèves de 1èreS3

Les acquis
-Action de l'acide gibbérellique Ga3 sur la croissance (expérimentation sur l'hypocotyle de laitue).Notion de phytohormone.
-Localisation et utilisation des réserves amylacées au cours de la germination.
-Expérimentation classique de mise en évidence de l'activité amylase d'un extrait de semence d'orge par décoloration de l'empois d'amidon suivie en spectrophotocolorimétrie (exao).
-Expression des gènes.
Motivation
 La recherche sur Internet du mode d'action des gibbérellines a révélé l'action de Ga3 sur l'expression du gène  qui code l'amylase lors de la germination des semences d'orge. Voici un extrait d'une page du site de la Midwest Section American Society of Plant Physiology : "Data from run-on transcription assays by Jacobsen and Beach (Nature 316:275-277) demonstrates that there is a five-fold increase in the rate of alpha-amylase gene transcription following GA3 induction".

Objectifs de l'expérimentation
Montrer que la gibbérelline active le gène de l'amylase.
Principe
Placer des semences d'orge en présence et en absence de gibbérelline(Ga3) puis tester l'activité amylase par un test colorimétrique très sensible qui met en jeu un petit polymère du glucose auquel sont liées des molécules de para-nitrophénol. L'intervention conjointe de l'amylase et d'une autre enzyme présente dans le réactif (produits Sigma) permet l'hydrolyse du polymère et la libération du para-nitrophénol jaune.
Protocole
-Préparation des semences. Enlever les enveloppes de 10 semences ainsi que l'embryon qui produit normalement Ga3, les couper en deux .Mettre 10 moitiés de semences dans une boîtes de Pétri contenant 6ml de Ga3 10^-6M et 10 autres dans 6 ml d'eau (témoin).Laisser 48 heures.
-Extraction de l'amylase: broyer les moitiés de semences dans leur solution puis filtrer.
-Test de l'activité amylase. Pour savoir si  la production d'amylase a eu lieu sous l'effet de la gibbérelline, mettre 2ml de filtrat en présence de 1ml du réactif-test dans une cuve à spectro..
Suivre l'activité de l'enzyme par l'enregistrement de l'absorbance (spectro intégré à une chaîne exao) à 405 nm. Faire de même avec le témoin. Les enregistrements sont réalisés avec le logiciel Enzymo (Jeulin).
Résultats

Chaque courbe correspond à la cinétique de la réaction catalysée par l'amylase qui était présente dans les semences. Les conditions expérimentales étant les mêmes ,en particulier la quantité de substrat (non limitante), la vitesse initiale de chaque réaction est proportionnelle à la quantité d'amylase présente. En présence de Ga3 , la quantité d'amylase synthétisée dans les semences est environ  6 à 7 fois plus importante. Les différents groupes d'élèves ont obtenu à peu près les mêmes résultats. Ils sont en accord avec l'interprétation de Jacobsen et Beach: La gibbérelline active la transcription du gène de l'amylase lors de la germination.
Dans les conditions normales, lorsque la semence est hydratée, l'embryon produit l'hormone qui active le gène dans les cellules de la couche à aleurone. L'amylase libérée catalyse l'hydrolyse de l'amidon présent dans l'albumen ce qui permet de fournir des nutriments glucidiques simples à l'embryon.
Manipulation réalisée en 1èreS1 et 1èreS3 en Sciences Expérimentales.
Professeurs: Auclair Yveline et Auclair Jean Jacques.