1SPE l'origine des mutations

l'origine des mutations

Altération du matériel génétique (ADN ou ARN) d'une cellule ou d'un virus qui entraîne une modification durable de certains caractères du fait de la transmission héréditaire de ce matériel génétique de génération en génération.

Mais qu'est-ce donc qui est véritablement ? Ce qui est éternel, c'est-à-dire qui n'a jamais eu de naissance, ni n'aura jamais fin; à qui le temps n'apporte jamais aucune mutation. (Montaigne)

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Nous avons vu qu’au cours du cycle cellulaire, le passage d’une phase à la suivante est contrôlé. De nombreuses protéines sont impliquées dans ce contrôle et les éventuelles réparations d’erreurs de réplication par exemple Mais des erreurs peuvent intervenir et ne pas être corrigées.

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Des conséquences variables

• En fonction du type de cellule touchées
• En fonction du type de mutation

Plus la séquence sera modifiée plus le risque de perte de la forme fonctionnelle sera grand

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• En fonction de la zone touchée (exemple d'une enzyme)

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• En fonction du gène touché (exemple des gènes de développement)

Bilan

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1. Des erreurs rares et aléatoires…ou pas…

les mutations sont des phénomènes relativement rares, accidentelles et aléatoires, elles interviennent au cours de la réplication de façon spontanée

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mais…certains facteurs peuvent augmenter la fréquence des mutations

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On réalise des expériences sur des levures

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On expose des levures rouges à des doses croissantes d’UV En fonction de la durée d’exposition - les colonies diminuent : les UV perturbent les divisions cellulaires - le % de colonies blanches augmente La couleur étant gouverné par le gène Ade2 on fait l’hypothèse que ce gène a muté sous l’action des UV Les UV induisent des mutations, ce sont des agents mutagènes

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les agents mutagènes

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les agents mutagènes

26 avril 1986 :La plus grande catastrophe nucléaire de l'histoire

11 mars 2011 Fukushima

Fukushima 2015

Tchernobyl 2003

la série

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2. Un système efficace de réparation

De très nombreuses protéines sont impliquées dans la réparation des dommages de l’ADN

Toute mutation touchant une de ces protéines de réparation peut se traduire par une cancérisation accrue des cellules d’où le déterminisme génétique de certains cancers

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3. la mise en echec du système de réparation : cancérisation

Des cellules immortelles et autonomes...

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évolution

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la transformation de la cellule normale en cellule cancéreuse est un processus long, qui peut durer des dizaines d'années. Au terme de cette transformation, la cellule cancéreuse a acquis un certain nombre de caractéristiques

• modification du métabolisme qui favorise la fermentation
• son indépendance vis-à-vis des signaux qui régulent (favorisent ou freinent) habituellement sa croissance et sa division,
• sa capacité à échapper au processus de mort cellulaire programmée,
• sa capacité à se diviser indéfiniment.
• il arrive que les cellules cancéreuses perdent leur identité, autrement dit les caractéristiques propres aux cellules du tissu auquel elle appartenait.

(Au sein d'une tumeur, la perte des caractéristiques d'origine des cellules, autrement dit la perte de leurs caractéristiques histologiques, constitue un des critères d'agressivité de la tumeur)

Le rayonnement ionisant de haute énergie entraîner des cassures simple ou double brin. Une fois la cassure détectée, une enzyme appelée poly(ADP-ribose) polymérase (PARP) donne aux autres protéines réparatrices le signal de se rendre à la cassure. La polynucléotide kinase (PNK) nettoie alors les extrémités endommagées du squelette de la double hélice pendant que l’ADN polymérase comble la plus grande part de l’écart. Ce qui reste de l’écart est colmaté par l’ADN ligase.

Parfois, la mutationn' endommage qu'une seule base sur un brin d’ADN la cellule utilise un mécanisme appelé réparation par excision de base (BER pour Base excision repair en anglais). Un seul nucléotide est retiré et remplacé.

Les cellules cancéreuses parviennent à provoquer la formation de nouveaux vaisseaux sanguins qui irrigueront la tumeur et l'alimenteront en oxygène et en nutriments. C'est ce qu'on appelle l'angiogenèse. Ce point est capital car, sans irrigation sanguine, la tumeur ne pourrait pas grossir au-delà d'un dixième de millimètre. Par ailleurs, les cellules cancéreuses deviennent capables de s'insinuer dans les tissus sains voisins. Au delà, les cellules cancéreuses sont capables de corrompre les cellules qui les entourent et de les utiliser à leur avantage. Une tumeur est toujours formée par un agglomérat de cellules cancéreuses et de cellules normales, qui collaborent entre elles.