Expliquer les deux types de cause de mutations et leurs fréquences d'apparition.
Indiquer deux caractéristiques d'une mutation.
Quelle est la cause de l'apparition d'une mutation naturelle ?
De quelle origine est un agent intercalant ?
Donner les deux termes qui indiquent à quel moment une mutation d'origine naturelle peut apparaître.
Quelles sont les deux manières dont les UV entraînent des mutations ?
Les modifications ou mutations qui surviennent dans la molécule d'ADN et changent la structure primaire qui code l'information génétique d'un organisme peuvent apparaître de façon naturelle ou être provoquées par des agents mutagènes d'origine physico-chimique ou biologique.
Ainsi, lors de la phase de réplication de l'ADN ou phase S, la cellule doit répliquer sa molécule d'ADN grâce à un complexe enzymatique, l'ADN polymérase. Bien que ce complexe soit extrêmement performant, comme tous les systèmes de copies, il fait des erreurs, environ une tous les 100 000 nucléotides. Ce chiffre a beau être très faible, il ne faut pas oublier qu'une molécule d'ADN humaine comporte plus de 6,4 milliards de paires de nucléotides. Ces modifications de l'ADN d'origine naturelle sont spontanées et leur fréquence est faible mais elles ne sont pas négligeables.
Il existe aussi des facteurs qui ont la capacité d'augmenter cette fréquence de mutation, ils sont qualifiés de mutagènes. Certaines molécules chimiques comme le bromure d'éthidium ou l'acridine orange (molécules utilisées pour colorer l'ADN) sont capables de s'intercaler entre les nucléotides de l'ADN. Ainsi au cours de la réplication de l'ADN, il y a l'incorporation du nucléotide supplémentaire sur le brin opposé, créant une addition. De nombreux agents physiques comme les rayonnements radioactifs (rayons X, gamma) et les radiations électromagnétiques peuvent pénétrer la matière vivante et endommager l'ADN. Ces agents physiques sont aussi dangereux qu'ils sont rares dans la nature. Les rayons ultraviolets ou UV sont les rayonnements mutagènes auxquels nous sommes les plus exposés car ils sont émis par le soleil. L'ozone filtre les rayons les UV-C et la quasi-totalité des UV-B et laisse passer les UV-A. Ces UV-A peuvent avoir un effet mortel sur les cellules et un effet mutagène sur l'ADN. En effet ils entraînent la formation de liaisons covalentes entre deux nucléotides consécutifs constituant un dimère. Cette modification provoque une modification de la structure de l'ADN qui perturbe le fonctionnement de l'ADN polymérase lors de la phase S. Enfin, il existe des agents mutagènes d'origine biologique. Certaines toxines et virus, en affectant leurs cellules hôtes, modifient la séquence primaire de l'ADN.
- Une mutation est une modification de la structure primaire de l'ADN qui code l'information génétique.
- Une mutation peut être d'origine naturelle ou provoquée par un agent mutagène.
- Les agents mutagènes sont de nature physique, chimique ou biologique.