Cours 9 : mutations

Question 1

Définition mutations

Answer 1

Englobent tous les changements de séquence de l’ADN. Les mutations peuvent être néfastes, bénéfiques ou nulles. Elles peuvent affecter la structure de la protéine au final et-ou la régulation de la transcription.

Question 2

Les mutations sont à la base de ____ (3)

Answer 2

1- Polymorphismes
2- Évolution
3- Certaines maladies

Question 3

2 types de mutations ponctuelles

Answer 3

1- Substitution de nucléotides

2- Indels ( insertion ou délétion d’une paire de nucléotides)

Question 4

4 types de modifications profondes

Answer 4

1. Large insertion ou délétion
2. Réarrangement chromosomique (ordre des gènes)
3. Amplification génétique : réplications anormales de régions de l’ADN
4. Anomalies numériques des chromosomes

Question 5

Définition substitution

Answer 5

Remplacement d’un nucléotide. Impliquent les mécanismes de réplication de l’ADN. Processus : une erreur lors de la réplication fait en sorte qu’une base azotée erronée se retrouve dans un brin d’ADN. Le brin complémentaire est aussi modifié.

Question 6

2 types de substitutions selon le changement de bases

Answer 6

Transition : entre T- C et entre A - G

Transversions : entre tout autres bases azotées

Question 7

Indels : définition et cause fréquente

Answer 7

Mutations causant un changement du cadre de lecture, elles comprennent les insertions et les délétions de paires de nucléotides.

Souvent causé par un glissement de la polymérase lors de la réplication.

Question 8

Quand considère-t-on que l’indel est intégré de manière permanente au génome?

Answer 8

Dès la réplication suivant, aucune possibilité de réparation par la suite.

• Si dans cellules germinales : transmission intergénérationnelle.

Question 9

3 niveaux possibles des mutations

Answer 9

1- Changement dans region codante : protéine modifiée

2- Changement dans region non-codante: protéine non-modifiée mais elle n’est plus produite au moment approprié ( ou pas produite du tout).

3- Changement de la structure de l’ADN : empêche la réplication et la transcription.

Question 10

Mutations dans la région codante (traduction) :

a. 2 niveaux
b. 3 types de substitution

Answer 10

a.
1- Mutant complet : perte de fonction de la protéine
2- Mutant partiel : effet moins néfaste

b.
1- Silencieuse : sans effet sur la séquence d’a.a
2- Substitution faux-sens : modification de la protéine finale
3- Substitution non-sens : création d’un codon stop. Protéine probablement non fonctionnelle.

Question 11

2 types de mutations faux sens (non-synonyme)

Answer 11

1- Mutations faux-sens conservative : sans effet sur la fonction
2- Non conservatives : fonctionnellement différents

Question 12

Vrai ou faux : les mutations non-sens sont impliquées chez environ 10% des patients atteints de maladies génétiques.

Answer 12

Vrai.

Question 13

3 types de mutations indels dans la région codante (transcription)

Answer 13

1- Décalage du cadre de lecture causant un long faux sens : protéine finale différente

2- Décalage du cadre de lecture provoquant un non-sens immédiat : codon stop

3- Décalage du cadre de lecture restreint : ajout ou perte d’un codon, le reste de la protéine reste pareille.

Question 14

Vrai ou faux : les mutations dans la région non codante peuvent affecter la séquence en acides aminés de la protéine.

Answer 14

Faux. Ils peuvent cependant avoir des impacts importants sur la régulation de l’expression des gènes ou de la maturation et, ainsi, sur le fonctionnement de la protéine.

Question 15

5 endroits qui peuvent présenter des mutations de région non codante

Answer 15

1- Séquences régulatrices
2- Séquences promotrices basales
3- Site d'initiation de la traduction ( 5'UTR)
4- Jonction intron-exon
5- Codon-stop ou site de coupure

Question 16

Causes des mutations spontanées ou induites

Answer 16

Elles impliquent les mécanismes de réplication de l’ADN

1- Erreurs dans la réplication de l’ADN :

• Tautomérie
• Glissement de la machinerie de réplication (décalage du cadre de lecture)

2- Lésions spontanées :

• Dépurination
• Désamination
• Endommagement des bases par oxydation ou alkylation.

Question 17

Tautomérie : expliquez comment peut induire des mutations

Answer 17

Tautomères : formes alternatives de chacune des bases d’ADN.
L’insertion d’un tautomère peut mener à un mésappariement pouvant créer une mutation au cours de la réplication de l’ADN. Ces mésappariement sont des exemples de mutations par transition (entre A et G ou C et T).

Question 18

Glissement : induction de mutations

Answer 18

Mécanisme de glissement répétitif : formation de boucles dans des régions simples brins qui provoquent l’apparition d’indels. Cela modifie le nombre de répétitions présentes. Les régions répétitives sont souvent hautement polymorphes.

Question 19

Lésions spontanées : altérations hydroliques (2)

Answer 19

1- Désamination :

• C devient U
• C-CH3 devient T

2-Dépurination : nucléotide perd sa purine donc reste seulement le sucre : site apurique.

Question 20

Quelle est la transition la plus fréquente dans les lignées germinales et dans les cellules cancéreuses? Qu’est-ce que cela suggère?

Answer 20

C –> T
Cela suggère que le taux de désamination de C et un déterminant important de la vitesse à laquelle un génome perd l’information.

Question 21

Lésions spontanées : facteurs environnementaux : 2 types

Answer 21

1- Substances mutagènes : agents chimiques qui augmentent le taux de mutations.
2- Radiations

Question 22

Agents mutagènes : 4 mécanismes de mutagènes et résultat

Answer 22

1- Alkylation (ajout de gr. chimique) : mésappariement ou pas d’appariement

2- Oxydation ( ajout O ou perte H) : mésappariement

3- Analogue de base (une autre molécule remplace une base) : appariement selon la molécule ajoutée

4- Agent intercalant ( molécule s’insert entre les bases) : intervention dans réplication et transcription

Question 23

2 types d’altérations chimiques par radiation

Answer 23

1- Rayons UV : fusion photochimique de 2 pyrimidines adjacentes qui induit l’arrêt de la polymérase.

2- Radiations ionisantes :

• Directement sur le sucre : cassure double brin de l’ADN
• Indirectement : favorise apparition de radicaux libres

Question 24

Systèmes de réparations principaux (2 catégories et sous-catégories)

Answer 24

Les mutations sont souvent réparées avant la prochaine division cellulaire :

1- Réparation basée sur l’information du brin complémentaire :

• Inversion directe ou ligase
• Réparation par excision de base
• Réparation par excision de nucléotide

2- Réparation basée sur séquence homologue :

• Recombinaison homologue
• Ligature directe des extrémités (NHEJ)

Question 25

Héritabilité des mutations : cellules somatiques vs germinales

Answer 25

• Somatiques : affecte l’individu, en partie ou complètement, mais pas héréditaire.
• Germinales : mutations héréditaires

Question 26

Définitions :

a. Patient mosaïque
b. Lignée affectée

Answer 26

a. Patient mosaique : porteur de la mutation que dans certaines cellules ou une région de l’organisme.
b. Lignée affectée : toutes les cellules dérivant du gamète avec mutation porteront cette mutation

Question 27

3 types de conséquences sur la valeur adaptative causées par les mutations

Answer 27

1- Nuisibles : réduit probabilité de survie et reproduction

2- Aucun effet

3- Augmentation de la valeur adaptative : permet l’adaptation de l’organisme à son environnement.

Question 28

Vrai ou faux : les mutations permettent une sélection naturelle et une sélection artificielle. Expliquez.

Answer 28

Vrai. Cela se produit grâce à des mécanismes d’adaptation : nécessite une variabilité génétique déjà présente dans la population pour permettre la sélection de caractères favorables.