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Les mutations, la mutagénèse
et leurs conséquences
Définitions:
Mutation:
Changement héréditaire stable du matériel génétique. (modification du matériel
génétique) qui peut se transmettre ou non au cours de l’évolution.
-Organismes asexués (à repproduction clonale): toute mutation est
immédiatement transmise.
-Organisme à reproduction sexuée: il y a 2 cas.
a): si les mutations affecte les cellules germinales → elle seront probablement
transmise à la génération suivante.
b): si les mutations affectent les cellules somatiques → elles ne seront jamais
transmises.
Les mutations (avec la recombinaison génétique) sont à l’origine de la variabilité
génétique.
Mutagénèse:
C’est l’induction de la mutation. L’agent inducteur est un mutagène.
Il existe 2 types de mutagénèses:
a): Mutagénèse spontanée:
-Un phénomène aléatoire (sans aucune cause apparente/lors des divisions cellulaires)
pouvant affecter des caractères morphologiques et physiologiques ainsi que la viabilité
des cellules.
-Elle est caractérisée par sa fréquence d’apparition au sein d’une population. (dans les
conditions spontanées, la fréquence d’apparition d’une mutation d’un gène est très rare)
Exple: bactérie → 10 -8
drosophile → 10 -6
homme → 10 -5
b): Muttagénèse induite (provoquée):
Elle apparait suite à une exposition à un agent mutagène, dont il existe 2 types:
- Agent mutagène physique: radiations UV, X et Ω.
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désordre au niveau de l’ADN.
Exple: 5bromo-uracile:
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Forme enol: ressemble à C ↔ G
Types des mutations
Selon le niveau de structure atteint, on distingue 3 types de mutations:
Mutation génique Mutation chromosomique Mutation génomique
La modification de la
séquence d’un gène.
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ponctuelle.
Mutation affectant la
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dont la conséquence
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Substitution Addition Délétion
Remplacement d’une paire de base Ajout ou perte d’une paire de base
Transition Transversion
Base purique/base purique
(A et G)
Base pyrimidique/base
pyrimidique (T et C)
Base purique/base pyrimidique
Mutations ponctuelles résultant le changement de l’Ac Am
conséquences
Conséquences des mutations ponctuelles
Mutation
neutre/
silencieuse
Mutation faux
sens
Même AA ---même protéine
Nouveau AA – Nvelle proteine
Mutation non
sens
Arrêt prématuré de la synthèse
Décalage du
cadre de lecture
Altération du cadre de
lecture en aval du point
d’insertion/délétion ----
extrémité COOH de la
protéine anormale.
Les modifications génétiques
Une mutationest une modification du matériel génétique; le taux de mutation est la fréquence
Mutation faux-sens (missense mutation) consiste en un changement du triplet du codon en
celui d’un acide aminé différent mais conservation du cadre de lecture, la protéine résultante aura
soit une structure différente soit une fonction anormale.
Mutation non-sens transforme un codon normal en UAA, UGA ou UAG, créant un codon stop
prématuré conduisant à une protéine tronquée non fonctionnelle.
Mutation décalant le cadre de lecture (frameshift mutation). Si elle n’est pas un multiple de
trois, une insertion ou une délétion d’un petit nombre de nucléotide dans une région codante va
altérer le cadre de lecture de la traduction en aval de ce point, conduisant à une extrémité COOH
de la protéine anormale
Expansions de trinucléotides. Le génome humain contient des répétitions de trinucléotides en
tandem n’excédant pas 5 à 35 répétitions. Quand leur nombre est plus important ou quand ils sont
à proximité ou à l’intérieur d’un gène, ils provoquent des maladies.
Quelles sont les conséquences des variations génétiques sur le phénotype?
1. L’effet des mutations sur le produit des gènes :
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- « Baisse de fonction » : faible quantité ou affinité,
- Gain de fonction : Perte de la régulation ou acquisition d’une nouvelle fonction
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Les mutations

  • 1. Les mutations, la mutagénèse et leurs conséquences
  • 2. Définitions: Mutation: Changement héréditaire stable du matériel génétique. (modification du matériel génétique) qui peut se transmettre ou non au cours de l’évolution. -Organismes asexués (à repproduction clonale): toute mutation est immédiatement transmise. -Organisme à reproduction sexuée: il y a 2 cas. a): si les mutations affecte les cellules germinales → elle seront probablement transmise à la génération suivante. b): si les mutations affectent les cellules somatiques → elles ne seront jamais transmises. Les mutations (avec la recombinaison génétique) sont à l’origine de la variabilité génétique.
  • 3. Mutagénèse: C’est l’induction de la mutation. L’agent inducteur est un mutagène. Il existe 2 types de mutagénèses: a): Mutagénèse spontanée: -Un phénomène aléatoire (sans aucune cause apparente/lors des divisions cellulaires) pouvant affecter des caractères morphologiques et physiologiques ainsi que la viabilité des cellules. -Elle est caractérisée par sa fréquence d’apparition au sein d’une population. (dans les conditions spontanées, la fréquence d’apparition d’une mutation d’un gène est très rare) Exple: bactérie → 10 -8 drosophile → 10 -6 homme → 10 -5 b): Muttagénèse induite (provoquée): Elle apparait suite à une exposition à un agent mutagène, dont il existe 2 types: - Agent mutagène physique: radiations UV, X et Ω. -Agent chimique: des analogues des bases qui intérférent avec les bases en créant un désordre au niveau de l’ADN. Exple: 5bromo-uracile: Forme céto: ressemble à T ↔ A Forme enol: ressemble à C ↔ G
  • 4. Types des mutations Selon le niveau de structure atteint, on distingue 3 types de mutations: Mutation génique Mutation chromosomique Mutation génomique La modification de la séquence d’un gène. Il s’agit d’une modification d’une paire de base/mutation ponctuelle. Mutation affectant la structure de chromosome suite à un remaniement. (cassure et remaniement) Variation du nombre des chromosomes (variation quantitative) dont la conséquence est l’apparition d’un nouveau phénotype à la mort du mutant
  • 5. Mutation génique Substitution Addition Délétion Remplacement d’une paire de base Ajout ou perte d’une paire de base Transition Transversion Base purique/base purique (A et G) Base pyrimidique/base pyrimidique (T et C) Base purique/base pyrimidique Mutations ponctuelles résultant le changement de l’Ac Am conséquences
  • 6.
  • 7. Conséquences des mutations ponctuelles Mutation neutre/ silencieuse Mutation faux sens Même AA ---même protéine Nouveau AA – Nvelle proteine Mutation non sens Arrêt prématuré de la synthèse Décalage du cadre de lecture Altération du cadre de lecture en aval du point d’insertion/délétion ---- extrémité COOH de la protéine anormale.
  • 8. Les modifications génétiques Une mutationest une modification du matériel génétique; le taux de mutation est la fréquence Mutation faux-sens (missense mutation) consiste en un changement du triplet du codon en celui d’un acide aminé différent mais conservation du cadre de lecture, la protéine résultante aura soit une structure différente soit une fonction anormale. Mutation non-sens transforme un codon normal en UAA, UGA ou UAG, créant un codon stop prématuré conduisant à une protéine tronquée non fonctionnelle. Mutation décalant le cadre de lecture (frameshift mutation). Si elle n’est pas un multiple de trois, une insertion ou une délétion d’un petit nombre de nucléotide dans une région codante va altérer le cadre de lecture de la traduction en aval de ce point, conduisant à une extrémité COOH de la protéine anormale Expansions de trinucléotides. Le génome humain contient des répétitions de trinucléotides en tandem n’excédant pas 5 à 35 répétitions. Quand leur nombre est plus important ou quand ils sont à proximité ou à l’intérieur d’un gène, ils provoquent des maladies.
  • 9. Quelles sont les conséquences des variations génétiques sur le phénotype? 1. L’effet des mutations sur le produit des gènes : - Perte de fonction (Allèle nul) , - « Baisse de fonction » : faible quantité ou affinité, - Gain de fonction : Perte de la régulation ou acquisition d’une nouvelle fonction Effet des mutations sur le produit du gène (relation génotype/phénotype) NB: Les variants rares ne sont pas toujours délétères ! Les polymorphismes fréquents ne sont pas toujours sans conséquence biologique (variants de susceptibilité) !