CM2: Lésions, Mesappariements, Mutations, Polymorphismes & Réparation de l’ADN

Question 1

Quelles sont les différentes types de lésiosn que peu soufrir l’ADN?

Answer 1

• Perte et modifications de bases
• Modification de la structure des nucléotides
• Mésappariements
• Ajout /délétion de quelques nucléotides
• Pontage inter-brins
• Cassures simple- et double-brins

A plus grande échelle:
Translocations de fragments d’ADN ou de
chromosomes…

Question 2

Donnez deux exemples de lésions spontanées du fait de la nature chimique des bases.

Answer 2

1. Désamination (A=>hypoxanthine, C=>U)
   =>changement d’appariement si pas réparé

2.Dépurination, (perte de la base, en général purine G ou A)
=> site abasique, si non réparé, la polymérase peut introduire n’importe
quel nucléotide en face à la réplication

Question 3

Il y a des lesions induites sur l’ADN, des mutagènes, quels sont les mutagènes chimiques?

Answer 3

*Acide nitreux=>Désamination des A et des C, appariements aberrants si pas réparés
* Ethyl Methyl Sulfonate (EMS), Ethyl Ethyl Sulfonate (EES) =>Methylation ou
Ethylation de G, qui s’apparie alors avec T si pas réparé
* Gaz moutarde=> Alkylation des bases, appariements aberrants si pas réparés
* Aflatoxines=>site abasique à la place d’un G (dans les noix ou graines moisies)

Question 4

Quels sont les systèmes de réparation des bases endommagées? (il y a 3)

Answer 4

1. Réparation par BER
   « Base Excision Repair »
   Dommage sur une base
   ADN glycosylases spécifiques du type de dommage
2. Réparation par NER
   Mécanisme du « Nucleotide Excision Repair »
   Dommages qui entraînent une distorsion, dimères de T
3. Réparation de Mesappariement (Mismatch repair)

Question 5

Quels sont les dommages multiples à l’ADN induits par des mutagènes physiques?
–>Radiations ionisantes

Answer 5

1. Très énergétiques, pénètrent profondément les tissus
2. Effets mutagènes indirects (80% des dommages): formation de radicaux libres qui peuvent altérer les bases de l’ADN.
3. Effets mutagènes directs: modifications de bases et des nucléotides, cassure
   des liaisons phosphodiester: cassure simple-brin, cassure double-brin.

Question 6

Qu’est-ce que le “proofreading qui réalise” l’ADN III pol?

Answer 6

Quand détection de mésappariement:
-pause de l’ADN polymérase
-chanagement de conformation de l’ADN pol III
-l’extrémité 3’ de la chaîne en élongation est transférée au site actif de la sous-unité e de l’ADN polymérase
-la sous-unité e clive la chaîne en élongation en amont du mésappariement
-changement de conformation de l’ADN pol III
-l’extrémité 3’ de la chaîne en élongation est re-transférée au site actif de la sous-unité a
–>polymérisation reprend

Question 7

Que se passe t-il si l’activité
de relecture (proofreading) n’a pas pris le relais ?

Answer 7

–>Réparation des
mésappariements
chez e. coli: mutS, mutL, mutH
–>Lorsque la mutation est due à une forme rare qui viole les règles d’appariement, il faut deux réplications d’ADN pour que la mutation soit fixée.

Question 8

Quels dommages/lésions peuvent ê dus à des mutagènes “biologiques”?

Answer 8

Transposons classe I: rétrotransposons “copier-coller”
Transposons classe II: transposons ADN “couper-coller”
—>ex: drosophile: phase d’ouverture détruite par insertion

Question 9

Quelles sont les 3 types de dommages/lésiosn d’ADN?

Answer 9

1. lésions spontanées
2. lésions induites (physique et chimique)
   3.lésions dues à des mutagènes biologiques

Question 10

Conclusions mutations, etc

Answer 10

• Tous les dommages spontanés (désamination, dépurination) et induits par des mutagènes chimiques ou physiques créant des lésions au niveau des bases ou des nucléotides et également les mésappariements ne sont que des lésions qui
  ont pour but à être réparés et pas des mutations.
• Ces lésions doivent être réparées avant que la réplication ait lieu.
• Les mutations sont des modifications stables de la séquence nucléotidique de
  référence sur les deux brins de l’ADN.
• Les délétions / insertions par des mutagènes biologiques laissent très souvent des cicatrices.
• Ces lésions seront reconnues spécifiquement par des enzymes qui
  détermineront la voie de réparation (BER, NER, MMR).
• La logique de ces trois mécanismes est la même : 1. reconnaissance du dommage,
  coupure du brin d’ADN de part et d‘autre de la lésion et élimination du brin,
  resynthèse par une ADN polymérase, ligation de l’ADN par une ligase.

Question 11

Quelle est la logique des 3 mécanismes de réparation?

Answer 11

• La logique de ces trois mécanismes est la même :
  1. reconnaissance du dommage,
  2. coupure du brin d’ADN de part et d‘autre de la lésion et élimination du brin
  3. resynthèse par une ADN polymérase,
  4. ligation de l’ADN par une ligase.