Fiche de révision : Réplication de l’ADN et mutations

📋 Plan du Cours

1. Réplication et apparition des mutations
2. Devenir et transmission des mutations
3. Transmission génétique des maladies
4. Diagnostic génétique par Southern blot
5. Diagnostic et thérapie de la myopathie
6. Méthode de l’exercice scientifique

📖 1. Réplication et apparition des mutations

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : Modification de l’ADN qui a échappé aux mécanismes de réparation.

★ À maîtriser

• Pendant la phase S du cycle cellulaire, la réplication fait passer chaque chromosome d’une à deux chromatides.

• La réplication de l’ADN suit un modèle semi-conservatif, mis en évidence par l’expérience de Meselson et Stahl utilisant de l’azote lourd et de l’azote léger.

Compléments

• Une erreur de l’ADN polymérase lors de la réplication peut provoquer une mutation.

• Les UV, agents mutagènes, peuvent provoquer la formation de dimères de thymines dans l’ADN.

• Les mutations évoquées comprennent :

  • l’addition
  • la délétion
  • la substitution de nucléotides

📖 2. Devenir et transmission des mutations

★ À maîtriser

• Une mutation non réparée dans une cellule somatique est transmise aux cellules filles lors de la division de cette cellule.

📌 Une mutation devient héréditaire lorsqu’elle touche une cellule germinale et peut ainsi être transmise à la descendance.

Compléments

• Un système de réparation fonctionnel peut éliminer les mutations de l’ADN.

• Le syndrome de Lynch est cité comme exemple d’absence de système de réparation entraînant une accumulation de mutations.

💡 Astuce mémo

Mutation somatique : cellules filles ; mutation germinale : descendance

📖 3. Transmission génétique des maladies

★ À maîtriser

📌 Si un enfant présente un caractère absent chez ses deux parents, l’allèle responsable est déduit comme récessif.

📌 Un caractère touchant davantage les hommes que les femmes peut indiquer un allèle récessif situé sur le chromosome X, car un seul allèle suffit à l’exprimer chez l’homme tandis que deux allèles récessifs sont nécessaires chez la femme.

Compléments

📌 Si un caractère apparaît chez un enfant qui a toujours au moins un parent atteint, l’allèle responsable est déduit comme dominant.

📌 Un caractère observé uniquement chez les garçons peut indiquer que le gène responsable se trouve sur le chromosome Y.

• La phénylcétonurie est une maladie monogénique liée à la modification d’un seul gène, qui touche environ un nouveau-né sur 15 000 en France.

• La fréquence des hétérozygotes pour le gène déterminant la phénylcétonurie en France est proche de 1/60.

• Dans l’exercice sur la phénylcétonurie, les parents de l’individu III-5 ne sont pas malades alors que III-5 l’est, ce qui permet de déduire un allèle récessif.

📖 4. Diagnostic génétique par Southern blot

🔑 Notions clés & Définitions

• Southern blot : Technique d’analyse du génome fondée sur l’étude des différents fragments d’ADN d’un individu ou d’une famille.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour deux parents hétérozygotes M//m, le croisement donne une probabilité de maladie de $\frac{1}{4}$ pour leur enfant.

Compléments

• Dans l’exercice sur la phénylcétonurie, l’allèle sain est associé à un fragment de 1,8 kb et l’allèle muté à un fragment de 1,6 kb.

• Dans l’exercice sur la phénylcétonurie, l’individu III-5 malade est homozygote m//m, tandis que les individus sains III-6 et III-7 sont hétérozygotes M//m.

📖 5. Diagnostic et thérapie de la myopathie

★ À maîtriser

• La myopathie de Duchenne est une maladie dégénérative des fibres musculaires, et les enfants atteints ne synthétisent pas la dystrophine ou la synthétisent de façon incorrecte.

• Dans l’essai thérapeutique décrit, un virus vecteur introduit le gène de la dystrophine dans l’organisme de souris myopathes.

Compléments

• Dans l’analyse familiale présentée, la bande d’ADN de 1,3 kb indique l’allèle muté de la dystrophine, tandis que la bande de 1,8 kb est observée chez les hommes sains.

• Dans l’exemple de diagnostic prénatal, le fœtus possède deux bandes d’ADN et est identifié comme une fille hétérozygote porteuse de l’allèle muté, sans être malade.

• Chez les souris myopathes traitées, la dystrophine réapparaît au niveau de la membrane plasmique des cellules musculaires, comme l’indique la fluorescence de l’anticorps anti-dystrophine.

• Dans l’essai rapporté par Gregorevic P. et al. en 2006, les souris myopathes non traitées atteignent 0 % de survie au bout de 20 semaines, tandis que la survie des souris traitées ne commence à décroître qu’au bout de 30 semaines. - Nature Médecine

💡 Astuce mémo

Gène de dystrophine transféré → expression de la protéine → meilleure survie des souris

📖 6. Méthode de l’exercice scientifique

★ À maîtriser

• 🔄 La rédaction comprend trois étapes :
  1. une introduction rappelant la problématique et le plan
  2. un développement analysant et mettant en relation documents et connaissances
  3. une conclusion répondant clairement à la problématique

Compléments

• L’exercice type 2 de SVT vaut 8 ou 9 points sur les 15 points de l’épreuve écrite et il est conseillé d’y consacrer environ 1 h 45 sur une épreuve de 3 h 30.

• L’évaluation porte sur : l’organisation du texte et la logique des parties, la présence des informations documentaires nécessaires, la présence de connaissances exactes et pertinentes, la mise en relation des informations et des connaissances pour répondre clairement au problème

💡 Astuce mémo

Introduction → développement documenté → conclusion