Fiche de révision : Variations et mutations génétiques

📋 Plan du Cours

1. Définitions des variations génétiques
2. Types de variations nucléotidiques
3. Origine des mutations
4. Nomenclature et localisation des mutations
5. Conséquences et pathogénicité
6. Transmission et hétérogénéité génétique

📖 1. Définitions des variations génétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Variation nucléotidique : Toute modification aléatoire affectant une séquence d’acide nucléique, l’agencement de plusieurs gènes ou leur nombre.
• Polymorphisme : La coexistence de plusieurs allèles à un locus donné, avec une fréquence de l’allèle le plus rare supérieure à 1 % dans la population générale.
• Mutation : Toute modification de l’information génétique décelable par un changement brusque et héréditaire affectant un ou plusieurs caractères.

📝 Points essentiels

• Les variations nucléotidiques de l’ADN sont dites ponctuelles lorsqu’elles concernent moins de 20 nucléotides.

💡 Astuce mémo

Polymorphisme fréquent (> 1 %) ≠ mutation brusque et héréditaire

📖 2. Types de variations nucléotidiques

★ À maîtriser

📌 Une transition remplace une base par une autre base de la même catégorie, tandis qu’une transversion remplace une base par une base d’une catégorie différente.

• Les gains et pertes de nucléotides comprennent:

  • l’insertion de quelques bases
  • la duplication d’un ou plusieurs nucléotides
  • la délétion de quelques bases

• Les trois types de polymorphisme sont: les polymorphismes de restriction détectés par digestion enzymatique, les polymorphismes de répétition avec les VNTR minisatellites, les polymorphismes de répétition avec les STR microsatellites, notamment les dinucléotides CA/GT, les polymorphismes à l’échelle du nucléotide simple

Compléments

• Les délétions-insertions associent des délétions à des insertions de nucléotides généralement déséquilibrées.

💡 Astuce mémo

S-G-P : substitutions, gains, pertes

📖 3. Origine des mutations

★ À maîtriser

• Les agents mutagènes endogènes comprennent:

  • les oxydations
  • les alkylations
  • la dépurination
  • la désamination

• Lors d’une erreur d’incorporation pendant la réplication, un mésappariement apparaît d’abord, puis il peut se fixer sous forme de mutation.

• Le glissement de l’ADN polymérase pendant la réplication peut provoquer une insertion ou une délétion ; si la variation n’est pas un multiple de trois, elle entraîne un décalage du cadre de lecture.

Compléments

• Les boucles simple brin surviennent dans les zones répétées et sont responsables de l’expansion des répétitions de triplets.

• Les agents mutagènes exogènes comprennent les agents intercalants, comme le bromure d’éthidium, et les radiations UV.

💡 Astuce mémo

Erreur de réplication ou agent mutagène → variation de l’ADN

📖 4. Nomenclature et localisation des mutations

★ À maîtriser

• Les mutations sans conséquence concernent notamment: les régions intergéniques, les régions introniques sans rôle d’épissage, les régions exoniques sans changement de codon, les régions géniques transcrites mais non traduites

📌 La nomenclature des mutations est généralement établie sur l’ADNc et positionne la variation par rapport au A du codon ATG, qui est le codon start.

• Une variation située en amont du A de l’ATG est notée avec un signe moins avant la position, comme dans c.-10 A>T, tandis qu’une variation située en aval du codon STOP est notée avec un astérisque, comme dans c.*10 A>T.

Compléments

• Les variations peuvent être désignées sur l’ADN génomique par « g », sur l’ADN mitochondrial par « m » et sur le transcrit ARN par « r ».

💡 Astuce mémo

L’ATG sert de repère central : − avant, * après le STOP

📖 5. Conséquences et pathogénicité

📝 Points essentiels

📌 Une mutation constitutionnelle est présente dans toutes les cellules et est héréditaire, tandis qu’une mutation somatique est présente dans toutes les cellules sauf les gamètes et n’est pas héréditaire.

📌 La perte de fonction est due à des mutations récessives et héritables qui abolissent une fonction, comme dans l’exemple de Rb, tandis que le gain de fonction est dû à des mutations dominantes, presque jamais héritables, qui créent une nouvelle fonction, comme dans l’exemple de RAS.

• Les mutations avec conséquence directe comprennent les mutations non-sens créant un codon stop, les mutations faux-sens changeant un codon, les mutations iso-sémantiques changeant un codon synonyme, les décalages du cadre de lecture et les mutations d’épissage.

• Les conséquences indirectes peuvent affecter: l’expression du gène ou la synthèse protéique, la polymérase par mutation des sites de transcription, la fonction des protéines

💡 Astuce mémo

Mutation constitutionnelle dans toutes les cellules ≠ mutation somatique épargnant les gamètes

📖 6. Transmission et hétérogénéité génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Hétérogénéité génétique : Le caractère d’une maladie héréditaire dans laquelle différentes anomalies de segments d’ADN chromosomiques peuvent conduire à la même pathologie.

📝 Points essentiels

📌 Les transmissions autosomiques dominante, autosomique récessive et liée à l’X répondent aux règles de ségrégation mendélienne, tandis que les transmissions mitochondriales n’y répondent pas.

📌 L’hétérogénéité inter-locus correspond à des mutations situées sur plusieurs gènes aboutissant au même phénotype, comme dans l’hypercholestérolémie familiale, tandis que l’hétérogénéité intra-locus correspond à des mutations situées sur un même gène aboutissant à des phénotypes différents, comme dans les myopathies de Duchenne et de Becker.

• Une transmission autosomique dominante atteint généralement tous les individus atteints d’une même génération, tandis qu’une transmission autosomique récessive nécessite d’être homozygote pour être atteint.

• Dans une transmission liée à l’X, la pathologie est préférentiellement répartie chez les hommes et les femmes sont porteuses.

💡 Astuce mémo

Inter-locus : plusieurs gènes, même phénotype ; intra-locus : un gène, phénotypes différents

📊 Tableaux de synthèse

Types de transmission génétique