Martinon cours 2

Quelles sont les changements moleculaires les plus probables ?

Silencieuse et faux sens

Est ce que les mutations silencieuses ont un effet sur la proteine ?

Non, ni sur la structure ni sur la fonction

Pour herite d une mutation recessive, qu est ce qui est necessaire ?

Que les 2 alleles soient malades

Sur quelles cellules est ce que les mutations somatiques apparaissent ?

Sur les cellules souches adultes et ca affecte la lignee

Est ce que les mutations somatiques sont hereditaires ?

Non

Lors d un changement de cadre de lecture, combien de temps dur la traduction ?

Elle est bcp plus courte car statistiquement, tomber sur un codon stop c est plus favorable

Mutation faux sens exemple (sans developper)

Anemie a cellules calciformes → drepanocytose

Que se passe t il dans la drepanocytose ?

Mutation dans l ADN codant pour l hemoglobine. Glutamate se transforme en Valine dans la sous unite beta de l hemoglobine. Formation de poches hydophobes dans les hemoglobines ce qui forme des polymeres d hemoglobines comme des fibres. Changement de la forme de l eryhtrocyte qui bloque la acirculation dans les capillaires.

Quelles sont les symptomes de la drepanocytose ?

Microinfarctus dans les tissus

Ou observe t on plus de drepanocytose et pourquoi ?

Dans les pays avec bcp de paludisme car les patients sont proteges contre la malaria grace a la forme heterozygote (1 des 2 alleles touchees)

Exemple de mutation frameshift (developpe pas)

CCR5

Que se passe t il dans la mutation CCR5 ? Qu est ce qui est touche suite a cette mutation ?

Deletion de 32 nucleotides dans le gene CCR5 → entraine un frameshift (car 32 pas un multiple de 3) qui detruit sa fonction. Le T cell receptor est mofifie

Que peut on dire sur le changement du T cell receptor ?

Les patients sont resistants a l infection par le VIH si la perte de fonciton du gene est sur les 2 alleles

Pourcentage de mutation dans la population de CCR5?

1-11% des alleles dans la population

Que se passe t il au gene BRCA1 lors d une tumeur ?

Comme c est un gene supresseur de tumeur et implique dans la reparation de l ADN, il est mute et perd sa fonction

Que peut on dire sur les proteines traduite du gene BRCA1 lors d une tumeur ?

Quantite reduite ou moins fonctionnelle

Heredite de BRCA1 ?

L enfant d un parent porteur d une mutation de BRCA a 50% de chance d heriter de la mutation. Les effets de la mutation dans BRCA1 et 2 sont presentes meme lorsque la deuxieme copie du gene d une personne est normale

Que peut on dire des genes oncogenes dans les cancers ?

Ils sont souvent mutes en gain de fonction

Exemple de genes oncogenes ? Fonction generale de ces genes ?

Myc et RAS impliques dans la proliferation des cellules.

C est quoi le nom complet de CAPS ?

cryopyrin-associated autoinflammatory syndromes

Quelle type de mutation est CAPS ?

Mutation entrainant un gain de fonction

Que se passe t il dans le cas de CAPS ? symptomes aussi

Les patients ont une inflammation systemique cyclique (comme tjr la grippe) causee par l activation spontanee de l inflammasome. Il y a une mutation R262W dans le NLRP3, une plateforme de l inflammasome

La concentration de quoi varie chez un patient atteint de CAPS ?

La concentration de serum de la proteine Amyloide A baisse due aux effets inhibiteurs de l inflammasome

Quelles erreurs sont corriges grace a l activite exonuclease ?

Les erreurs de replications

Quelle est l origine des mutations ?

Des nucleotides mal incorpores qui persistent apres la replication, qui n ont pas ete detectees et corrigees

A quelles mutations principalement conduisent les erreurs de replication suite a un mauvais appariement ?

Mutations ponctuelles

C est quoi des tautomeres ?

Formes chimiques alternatives des purines et pyrimidines qui ne different que par un seul deplacement de proton dans la molecule

Qu est ce qui augmente le risque de mauvais appariement lors de la replication de l ADN?

Les tautomeres

Qu est ce qui augmente le risque d erreurs spontanees lors de la replication de l ADN ?

Les mutagenes

Quelles sont les tautomeres biologiquement importants ?

• formes ceto-enol pour la Thymine et Guanine

• formes amino-imino pour la Cytosine et Adenine

Qu est ce qui change entre la forme ceto et enol de la thymine ?

Un H lie a l azote se deplace sur l oxygene

Qu est ce qui change entre la forme amino et imino de la cytosine ?

Un H sur l azote central se deplace sur l autre azote (qui avait la double liaison)

Que permettent les deplacements de proton dans la tautomerie des bases ?

Liaison hydrogenes avec les bases non complementaires

1 erreur toute les …. bases cause par une forme tautomere

10^5

Comment se transmet la mutation dans les generations suivantes ?

Quand est fixee la mutation ?

1) premier mesappariement → formation d un brin fille incorrect

2) deuxieme round → nouvelle replication avec brin fille incorrect → mutation fixee → stabilisation de la mutation

La mutation n est fixee qu apres le cycle de replication suivant

Que se passe t il lors de l appariement de brins glisses ?

Lors de la replication, dans les sequences repetees, les brins (mere et fille) peuvent se desligner temporairement. Cela creer une boucle sur le brin fille suite a un mauvais appariement des bases complementaires.

Le mauvais appariemetn des brins glisses est une explication de l origine de quoi ?

Des sequences d ADN comme l expansion trinucleotidique

Que se passe t il ensuite avec la boucle abberante cree ?

Lors du deuxieme round, elle est stabilisee

Quand peut arrivee la recombinaison homologue ?

Lors de la formation de gametes, mais aussi dans les cellules somatiques.

Quand est ce que la recombinaison homologue peut arriver dans les cellules somatiques ?

Lors d eventuelles cassures causees du double brin d ADN

Decris la mutation par recombinaison homologue

Lors d une CDB pendant la replication, la machinerie va chercher une sequence homologue. Si l’allele homologue n est pas trouvee → sequences alus. Il s en suit un echange d’information.

Ou doit se situer l autre gene lors de la mutation par recombinaison homologue ?

Sur un autre chromosomes

Que forme les aggregats de trinucleotides niveau maladies ?

Les aggregats de trinucleotides peut causer des aggrecats de proteines apres la traduction a cause de la longue portion de ressemblance entre proteines. Nottament maladies neurodegeneratives

C est quoi la mutation par conversion genique ?

Echange non reciproque d information genetique

Entre quoi et quoi peut se faire la mutation par conversion genique ?

• entre une paire de sequence non allelique en trans ou en cis

• entre une paire de sequence allelique

Decris la mutation par conversion genique entre une paire de sequence non allelique en trans

Entre sequences paralogues (copies similaire mais situees a des endroits differents). Les deux sequences se trouvent sur des chromosomes homologues ou sur le meme chromosome sous forme chromatides soeurs

Decris la mutation par conversion genique entre une paire de sequence non allelique en cis

Les sequences se trouvent sur le meme chromosome et sont proches physiquement

Decris la mutation par conversion genique entre une paire de sequence allelique

Se fait entre alleles d un meme gene situes sur des chromosomes homologues → ce sont les versions differentes d un meme gene → meme locus.

Pourcentage du genome derive de transpososons ?

50%

Comment est ce que les transposons peuvent cause des mutations ?

Par leur mobilite

Est ce que les LINE et SINE sont actifs ?

Non, la plupart des transposons sont inactifs mais LINE1 et SINE sont actifs dans les cellules germinales et au debut du developpement

Autre nom pour l appariement de brins glisses

glissement de replication

C est quoi les transposons de type II ?

Transposons d ADN

C est quoi la difference entre transposons de type II et retrotransposons ?

Ils utilisent pas d ARN intermediaire et se deplacent directement sous forme d ADN

Pourcentage des transposons d ADN dans le genome ?

3%

Comment les transposons de type II se deplacent?

Par un mecanisme couper coller grace a une enzyme

A t on reperer des transposon d ADN fonctionnels chez les mammiferes ?

Non

Comment se deplacent les retrotransposons ?

De maniere copier coller

Comment sont divise les elements de classe I ?

En trois groupes :

• Autonomous LTR

• Autonomous Non-LTR

• Non autonomous

C est quoi des retrotransposons autonomes ?

retrotransposons qui contiennent pour la plupart des genes necessaires a leur mobilite

Que sont les retrotransposons comme sequence ?

Ce sont des retrovirus endogenes (LTR) et des LINE (non LTR)

Quels retrotransposons autonomes retrouvons nous chez les mammiferes ?

La LINE1 est la seule LINE connue pour etre activement mobile. C est une non LTR

C est quoi des retrotransposons non autonomes ?

Retrotransposons qui dependent de LINE1 pour leur mobilite

Exemple de retrotransposons non autonomes ?

• SINE → Alus

• SVA

• Pseudogenes affectes

Que sont les pseudogenes affectes ?

Ce sont des ARNm episses copies et inseres dans le genome par LINE1

Difference entre LTR et non LTR ?

Les retrotransposons autonomes LTR contiennent des regions LTR a la fin de la sequence. On y trouve encore des genes de retrovirus mais pas fonctionnels. Les non-LTR ont conserves seulement la machinerie → transcriptase inverse

A quoi sert le signal poly A ?

Sequence d ADN qui lors de la transcription permet de dire quand il faut arreter la transcription

Quel est le processus de la mutagenese par retrotranscription ?

• On a un gene avec un LINE

• LINE possede un promoteur et la transcription peut commencer avec lui

• LINE possede un signal de poly adelynation, mais il est trop faible donc la machinerie de transcription l ignore

• La transcription s arrete donc au signal de polyadenylation a la fin du gene

• retrotranscription : cet ARN est ensuite pris en charge par ORF2 qui va faire une reverse transcription de l ARN et inserer dans le gene 2

Que peut generer des agents mutagenes specifiques, des analogues de bases ou des agents physiques comme UV ?

• de mauvais appariements

• des desaminations

• des depurinations

• des dimeres de pyrimidines

Qu est ce que la depurination ? Qu est ce qui est detruit ?

Coupure de la liaison beta-N-glycosidique entre adenine ou guanine et le desoxyribose

Qu est ce que la desamination ?

Combien de purines perdues par jour ?

5000 dans une cellule humaine

Combien de bases desaminees par jour ?

100 dans une cellule

A quoi peut conduire une desamination d une cytosine ?

A de nouveaux appariements et mutations de bases. La cytosine est convertie en uracile qui s apparie a l adenine

Quand une base est perdue que se passe t il ? Qu est ce que ca implique ?

Il reste un site abasique corrige par la reparation par excision de base BER → donc rare que la depurination ou depyrimidination entraine une mutation

Que se passe t il si suite a la depurination il ny a pas de reparation ?

Ajout aleatoire par la polymerase. ¼ de mettre la bonne base

Que se passe t il lors de l exposition a des analogues de bases ?

Ces molecules chimiques peuvent remplacer les purines ou les pyrimidines lors de la biosynthese des acides nucleiques

C est quoi le 5-BU ?

5-bromouracile → se comporte comme un analogue de la thymine mais est halogene a la position 5 du cycle pyrimidine

Quel est le role de l atome de brome dans le 5-BU ?

Il augmente la probabilite qu un deplacement tautomerique se produise

Quelle est la transition induite par 5-BU ?

5-BU s apparie avec G. Produit une transition AT vers GC

Effet de la presence de 5-BU dans l ADN ?

Augmente la sensibilite de la molecule aux UV

C est quoi la 2-AP ?

La 2-aminopurine peut agir comme un analogue de l adenine

Avec quoi peut s apparier la 2-AP ? A quoi ca conduit ?

Avec la thymine et la cytosine. Ca peut conduire a d eventuelles transitions AT a GC apres la replication

C est quoi l acide nitreux ?

C est un agent chimique qui produit la transition AT → GC par deamination des bases

Que deviennent les bases apres l acide nitreux ?

5mC → T

C est quoi ROS ? exempl

Agents chimiques → reactie oxygene species comme H2O2

Effet de H2O2 sur guanosine ?

Forme l adduit oxyguanosine. Oxyde la guanosine en adenosine. Changement GC vers TA

C est quoi des bulky adducts ? exemple

C est des agents chimiques comme la cisplatin

Comment agit le cisplatin ?

Antitumeur qui se lie a l ADN et forme des adduits volumineux avec l ADN → mutations

Comment agit les UV ?

Il cree des pyrimidines dimeres, en particulier deux residus thymidine, qui deforment la conformation de l ADN et inhibent la replication normale → erreurs dans la sequence lors de la replication

Une heure au soleil induit combien de dimeres de thymidines ?

80 000 par cellule

Quels sont les differents mecanismes de reparation ?

Qui fait la reparation mismatch ?

Les ADN polymerases

Comment fonctionne l activite proofreading des ADN polymerases ?

Elles peuvent verifier la base precedente avant d ajouter un nouveau nucleotide. Si la base est mal ap[ariee, elle est enlevee grace a l activite exonuclease 3’ → 5’

Taux d erreurs d appariement par replication ?

1/10^6 a 1/10^10

Comment s appelle la reparation des dimeres de thymines pour les bacteries ?

Reparation directe post replication = photoreactivation

Comment fonctionne la photoreactivation ?

L activite depend de l enzyme de photoreactiation qui va couper les liaisons entre dimeres de thymine.

Comment les UV peuvent etre sterilisants ?

Ils doivent etre assez fort pour tuer les bacteries

Que corrige la BER ? D ou proviennent ces erreurs ?

Corrige les lesions ponctuelles affectant une seule base, issues notamment de desaminations, depurinations ou dommages oxydatifs