Semaine 9 - Mutations ponctuelles et réparation

Question 1

Qu’est-ce qu’une mutation?

Answer 1

Un changement de séquence d’ADN pouvant affecter la structure ou la régulation d’un protéine.

Question 2

Que permet une mutation?

Answer 2

Le polymorphisme, différents allèles, l’évolution…

Question 3

Quels sont les types de mutations ponctuelles?

Answer 3

• Substitutions
• Indels

Question 4

Qu’est-ce qu’une substitution?

Answer 4

Remplacement d’un nucléotide pendant la réplication, modification intégrée à la réplication suivante.

Question 5

Quels mécanismes sont impliqués dans une substitution?

Answer 5

Mécanisme de réparation de l’ADN
- Erreur pendant la réplication qui n’est pas réparée
OU
- Modification de la structure chimique d’un nucléotide induit une erreur de lecture de la polymérase, qui associe la mauvaise base azotée.

Question 6

Quels sont les types de substitutions (purine –> pyrimidine / purine)?

Answer 6

• Transition: Purine à purine ou pyrimidine à pyrimidine
• Transversion: Purine à pyrimidine ou vice versa

Question 7

Quelle est la conséquence d’un indel? Dans quel cas a-t-elle lieu?

Answer 7

Changement du cadre de lecture quand insertion / délétion de 1 ou 2 nucléotides.

Question 8

Par quoi est souvent causé un indel?

Answer 8

Glissement de la polymérase (sur le brin en synthèse ou sur le brin matrice)

Question 9

Quelles sont les conséquences d’une mutation dans une cellule somatique vs dans une cellule germinale?

Answer 9

Cellule somatique: Mutation permanente dans la lignée de la cellule affectant l’individu. Ne touche pas les cellules liées à la reproduction.
Cellule germinale / cellule germinale primordiale: Mutation transmise aux prochaines génération (mutation fixe / héréditaire)

Question 10

Quels sont les effets possibles des mutations ponctuelles?

Answer 10

• Changement dans la séquence codant une protéine (différente forme / activité / affinité)
• Changement dans la région régulatrice (protéine produite à un différent moment).
• Changement dans la structure d’ADN (empêche la réplication / transcription)

Question 11

Dans le cas d’une mutation affectant la séquence codante de la protéine, qu’est-ce qu’un mutant complet et partiel?

Answer 11

Mutant complet: Mutations au site actif mènent à la perte de la fonction de la protéine
Mutant partiel: Mutations à des zones moins importantes, effet moins néfaste.

Question 12

Qu’est-ce qu’une substitution:
- Silencieuse
- Faux-sens
- Non-sens

Answer 12

• Silencieuse: Changement de nt sans changer l’aa. Aucun effet.
• Faux-sens: Changement de nt et d’aa. Modifie la protéine
• Non-sens: Changement de nt qui donne un codon de terminaison prématuré. Protéine non-fonctionnelle

Question 13

Qu’est-ce qui permet que les mutations silencieuses n’aient pas d’effet?

Answer 13

Redondance / dégénérescence du code génétique (plusieurs codons pour un même acide aminé)

Question 14

Quels sont les types de mutations faux-sens?

Answer 14

Mutation faux-sens conservative: Substitution d’aa qui est sans effet sur la fonction de la protéine (aa du même type, ex: hydrophile changé pour un hydrophile).

Mutation faux-sens non-conservative: Substitution d’aa fonctionellement différent (aa de différents types, ex: basique changé pour non-polaire).

Question 15

Les mutations non-sens sont impliquées chez environ __% des patients atteints de maladies génétiques.

Answer 15

10%

Question 16

Quels sont les types de décalage du cadre de lecture générés par des indels?

Answer 16

• Décalage de lecture provoquant un long faux-sens
• Décalage de lecture provoquant un non-sens immédiat
• Décalage du cadre de lecture restreint (ajout / perte d’un codon mais le reste de la protéine initiale reste le même)

Question 17

Quels sont les effets d’une mutation dans la région régulatrice?

Answer 17

Puisque ces régions sont reconnues par des activateurs / répresseurs de la transcription, le quantité de protéines sera affectée.

Question 18

Quels sont les effets d’une mutation dans la région promotrice?

Answer 18

Puisque cette région est reconnue par la polymérase, la reconnaissance du promoteur, la liaison à ce dernier par la polymérase et la quantité de protéines sera affectée.

Question 19

Quels sont les effets d’une mutation dans la région 5’UTR?

Answer 19

Puisque cette région permet d’identifier le site d’initiation de la traduction et le début de la protéine, il sera plus difficile d’initier la traduction.

Question 20

Quels sont les effets d’une mutation dans la région de jonction intron-exon?

Answer 20

Puisque la reconnaissance de ces régions est nécessaire pour la machinerie d’épissage, ce processus sera perturbé.

Question 21

Quels sont les effets d’une mutation dans la région du codon-stop?

Answer 21

Le transcrit ne peut pas être terminé correctement, il peut ne pas avoir de queue poly-A ou être instable.

Question 22

Qu’est-ce que des tautomères?

Answer 22

Des formes alternatives d’une base d’ADN. Isomères qui diffèrent par la position de leurs atomes et par leurs liaisons.

Question 23

Que cause l’insertion d’un mauvais tautomère?

Answer 23

Mésappariement (mutation par substitution)

Question 24

Qu’est-ce que le mécanisme de glissement réplicatif?

Answer 24

Des boucles formées dans des régions simple brin engendrent des insertions ou des délétions au cours de la réplication.

Question 25

Quelles régions sont les plus susceptibles aux glissements?

Answer 25

Les microsatellites (répétitions de 2-10 nucléotides)

Question 26

Quelles sont les principales causes des lésions?

Answer 26

• Facteurs environnementaux (radiation, agents mutagènes, agents chimiques)
• Action de l’eau (altérations hydrolytiques)

Question 27

Quels sont les types de lésions spontanées?

Answer 27

• Désamination
• Dépurination

Question 28

Qu’est-ce que la désamination?

Answer 28

Perte d’un NH3
C → U
C-CH3 → T (plus fréquent)

Question 29

Qu’est-ce que la dépurination?

Answer 29

Coupure du lien glycosidique purine-sucre. Crée un site apurique.

Question 30

Quelle est la différence entre une lésion spontanée et induite?

Answer 30

Lésion spontanée: Provoquée par la cellule elle-même ou l’action de l’eau
Lésion induite: Provoquée par un agent mutagène

Question 31

Quels sont les mécanismes de mutagènes?

Answer 31

• Alkylation: Ajout de gr. chimique.
  Mésappariemment / pas d’appariemment
• Oxydation: Ajout d’un O / perte d’un H.
  Mésappariemment
• Analogue de base: Molécule remplace une base, l’appariement se fait selon la molécule ajoutée
• Agent intercalant: S’insère entre les bases

Question 32

Quelles sont les altérations chimiques provoquées par les radiations?

Answer 32

• Rayons UV: Fusion photochimique de deux pyrimidines adjacentes sur le même brin formant un anneau de cyclobutane.
  Dimères impossibles à apparier, arrêt de la polymérase
• Rayons ionisants (y, X)
  • Directement: S’attaque au sucre, cassure double brin
  • Indirectement: Via les radicaux libres

Question 33

Généralement, quand sont réparées les mutations?

Answer 33

Avant la prochaine réplication / division.

Question 34

Quels sont les deux grands types de réparation?

Answer 34

Réparation basée sur le brin complémentaire
Réparation basée sur le chromosome homologue
Selon le type de mutation, plusieurs mécanismes de réparation sont possibles.

Question 35

Qu’est-ce que la réparation basée sur l’information du brin complémentaire et comment se fait-elle?

Answer 35

Via
- Inversion directe ou ligase
- BER / excision de base
- NER / excision de nucléotides
Profite de l’information génétique redondante au sein de la double hélice.

Question 36

Qu’est-ce que la réparation basée sur l’information du chromosome homologue et comment se fait-elle?

Answer 36

Via
- Réparation par recombinaison homologue
- NHEJ
Profite de l’information redondantes des chromatides soeurs

Question 37

Quelles sont les trois types de conséquences sur la valeur de adaptive d’une mutation?

Answer 37

• Nuisibles: Diminue la probabilité de survie
• Aucun effet: Mutations neutres
• Bénéfiques: Augmente l’efficacité permet à l’organisme de s’adapter aux changements.