L ES MUTATIONS SBI4U. D ÉFINITION MUTATION = changement permanent dans le matériel génétique....

LES MUTATIONSSBI4U

DÉFINITION MUTATION = changement permanent dans le

matériel génétique.

Les mutations ont lieu au niveau des chromosomes ou dans la séquence des nucléotides de la molécule d’ADN.

MUTATIONS GERMINALES

Dans une cellule germinale/sexuelle (produisant les gamètes) a 50% de chance d’être transmise à chacun des descendants.

Les mutations dans les cellules somatiques ne sont pas transmises de façon héréditaire. Ex. : Cancer

MUTATIONS SOMATIQUES

MUTATIONS CHROMOSOMIQUES

Certaines mutations changent la composition d’un chromosome soit par l’absence ou le positionnement d’un gène.

 Les effets de ces mutations sont multiples et dépendent des gènes impliqués.

TYPES DE MUTATIONS CHROMOSOMIQUES

1. délétion : au moins un gène en moins

Ex. syndrome de Williams : La perte d’un petit morceau du

chromosome 7, dans une région appelée 7q11.23, est en cause dans ce syndrome. Cette perte chromosomique est appelée microdélétion. Elle est de taille relativement constante d’un malade à l’autre et elle contient au moins 29 gènes. Le syndrome de Williams est « un syndrome des gènes contigus » puisqu’il est lié à la perte de plusieurs gènes situés les uns à côté des autres. cause des troubles digestifs, une malformation

cardiaque, un retard mental, etc.

https://www.orpha.net/data/patho/Pub/fr/Williams-FRfrPub145.pdf

TYPES DE MUTATIONS CHROMOSOMIQUES

2. Duplication : deux copies d’un même chromosome

Ex .Trisomie 21 pu syndrome de Down :  retard cognitif, associé à des modifications morphologiques particulières.

TYPES DE MUTATIONS CHROMOSOMIQUES

3. Inversion : segment du chromosome inversé

Le phénotype souvent invisible, étant donné qu'aucune information n'a été perdue.

TYPES DE MUTATIONS CHROMOSOMIQUES

4. Translocation : échange de segments entre deux chromosomes non homologues, pas de la même paire.

Le phénotype souvent invisible, étant donné qu'aucune information n'a été perdue.

MUTATIONS GÉNÉTIQUES

Ce sont des changements dans la séquence des nucléotides dans la molécule d’ADN.

Deux types Mutation ponctuelle Mutation par décalage de séquence

MUTATION PONCTUELLE (1/4)

Un nucléotide est substitué par un autre. Seul un codon est modifié donc le reste de la molécule d’ADN demeure inchangé.

Un seul acide aminé change dans la protéine.

Ex. Drépanocytose

DRÉPANOCYTOSE OU ANÉMIE FALCIFORME

 Causée par une mutation ponctuelle dans la chaîne β-globine de l'hémoglobine, l'acide glutamique est remplacé par la valine à la sixième position. 

Cela cause des globules rouges défectueux qui sont éliminés par le corps = baisse du nombre de globules rouges dans le sang

Les porteurs du gène sont immunisés à la malaria (paludisme)

MUTATION PONCTUELLE (2/4)

Les mutations ponctuelles peuvent être silencieuses c.-à-d. sans effets sur le métabolisme cellulaire.

MUTATION PONCTUELLE (3/4)

Elles peuvent être à contresens, c.-à-d. former une protéine légèrement différente, mais toujours fonctionnelle.

MUTATION PONCTUELLE (4/4)

Elles peuvent aussi être non-sens, c.-à-d. empêcher complètement le gène de coder le produit voulu. (Ex. page 287 fig. 9.2)

GUU-CAU-UUG-ACU-CCC Val – his – leu – thr – pro GUU-CAU-UAG Val – his – stop

MUTATION PAR DÉCALAGE DE SÉQUENCE (1/2)

L’addition ou la délétion d’un nucléotide modifiant la séquence de tous les codons suivants.

Donc la séquence des acides aminés dans la protéine est affectée.

GUU-CAU-UUG-ACU-CCC VAL–HIS–LEU – THR – PRO GUU-CAU-GUU-GAC-UCC-C VAL–HIS–VAL – ALA – SER

MUTATION PAR DÉCALAGE DE SÉQUENCE (1/2)

La protéine produite est si différente qu’elle est pratiquement inutilisable et peut causer de graves problèmes. (Ex. page 287 fig. 9.3)

En général, les mutations par décalage sont des mutations non-sens.

CAUSES DES MUTATIONSSBI4U

INDUITES VS PONTANNÉES

Mutations spontanées

Mutations induites

Résultent des intéractions moléculaires qui ont lieu naturellement dans la cellule

•Mauvaise appariement des bases par l’ADN polymérase

Exposition à des facteurs environnementaux qui augmentent le taux de mutation.

•Mutagène

AGENTS MUTAGÈNES

Ils sont très nombreux, difficiles à identifier et la majorité d’entre elles sont encore inconnues.

Comprennent les pesticides, certains agents de conservation dans les aliments, certains médicaments, les émanations d’essence et les composantes de benzène présents dans la fumée de cigarette.

Puisque la plupart des mutagènes chimiques sont associés au cancer ou les appellent communément cancérigènes.

AGENTS MUTAGÈNES

La molécule d’ADN peut être modifiée par plusieurs facteurs extérieurs que l’on nomme agents mutagènes. Radiation

Rayonnement ultraviolet

Mutation chimique

RADIATIONS***

Les radiations hautement énergétiques comme les rayons x et les rayons gamma sont capables d’ioniser les atomes de diverses molécules organiques. Les radicaux libres, produits peuvent alors s’attacher à la molécule d’ADN et ainsi la modifier.

RAYONNEMENT ULTRAVIOLET (UV) 

Peut causer une réaction chimique dans les bases pyrimidines. Les lésions causées par l’exposition aux rayons UV sont à l’origine de cancer tel le mélanome, une forme de cancer de la peau.

MUTAGÈNE CHIMIQUE

Sont capables de pénétrer dans le noyau des cellules et de causer des mutations dans la molécule d’ADN.

Molécules d’oxygène instable qui détruisent des cellules en tentant de se combiner à des éléments = VIEILLISSEMENT

Radicaux libres = la rouille de l’organisme Dégradent ADN

RADICAUX LIBRES

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

L’arthrite

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

Les taches sur la peau

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

Le cancer

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

L’asthme

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

La cataracte

MALADIES QUI SERAIENT CAUSÉES PAR LES RADICAUX LIBRES

Les maladies cardiaques

SOURCES DE RADICAUX LIBRES

Activité cellulaire (normal) Polluant Rayon U.V. Alcool Fumée du tabac Stress Pesticide Aliments modifiés Etc.

ANTIOXYDANTS

Neutralisent l’effet néfaste des radicaux libres (accepteur d’électrons)

ALIMENT ANTIOXYDANT :

Petits fruits (bleuet, fraise, canneberge) Orange (vitamine C) Poivrons rouges Cantaloups Mangues Noix Ail Oignon

MÉCANISME DE RÉPARATION DES MUTATIONSSBI4U

RÉPARATION DIRECTE DE L’ADN

Certaines enzymes comme l’ADN polymérase vérifient l’intégrité de la molécule d’ADN afin d’effectuer des réparations quand une mutation est détectée - Ce n’est pas un processus parfait.

Attention, si les deux brins d’ADN sont endommagés, on n’a pas de matrice sur laquelle se baser.