•       La mutation est une modification héritable de la séquence du génome d’un organisme. Ces évènements modifient la séquence d’ADN et ainsi le phénotype de l’individu.

•       le phénotype correspond à l’ensemble des caractères observables de l’individu.

•       les mutations peuvent être transmises à la descendance si elles se réalisent dans des génomes de cellules germinales ou précurseurs de cellules germinales. Les mutations de cellules somatiques entraînent des modifications au sein même de l’individu.

•       les mutations permettent l’évolution de l’espèce, mais malheureusement elles sont responsables d’un grand nombre de maladies. Le plus souvent ces modifications sont des mutations ponctuelles : substitution, additions et délétion de bases.

Additions ou délétions de bases

•       Les additions et les délétions de bases correspondent respectivement, comme leurs noms l’indiquent, à des ajouts ou pertes de bases. Si l’addition ou la délétion de nucléotides n’est pas un multiple de 3, il y aura décalage du cadre de lecture (frame-shift). En effet si l’addition ou la délétion est un multiple de 3 il y aura addition ou délétion d’acides aminés au niveau de la protéine finale.

•       le décalage du cadre de lecture peut entraîner des séquences d’acides aminés totalement différentes et des apparitions de codons stop.

Substitutions de bases

•       les substitutions de bases peuvent être de deux types : transition ou transversion de base.

•       La transition correspond au remplacement d’une purine par une purine ou d’une pyrimidine par une pyrimidine. Ainsi une paire de bases A-T est remplacée par une paire de bases G-C.

•       La transversion correspond au remplacement d’une purine par une pyrimidine ou d’une pyrimidine par une purine.

•       les mutations entraînant le changement d’acides aminés sont des mutations faux-sens. Lorsque la mutation n’entraîne pas de modification d’acides aminés, et ceci dû à la redondance du code génétique en position 3, on parle de mutation silencieuse. Lorsque la substitution entraîne l’apparition d’un codon stop (UAA, UGA et UAG), la mutation est une mutation non-sens

Lésions ou dommages de l’ADN

•       les lésions sont soit endogènes sans agents exogènes, soit provoquées par des agents pathogènes (ou mutagènes) qui peuvent être physiques ou chimiques. Les agents mutagènes sont des agents capables de produire des lésions de l’ADN par effet direct ou indirect.

•       les agents mutagènes physiques correspondent aux rayonnements X ou γ, aux rayonnements UV et à la chaleur.

•       les agents mutagènes chimiques sont essentiellement sous la forme de radicaux super-oxydes (O2-) qui peuvent oxyder de manière non catalytique les molécules biologiques et les engager dans des réactions chimiques incontrôlées.

1)      Lésions endogènes sans agents exogènes

les lésions ne sont pas soumises à des agents exogènes et sont ponctuelles. On observe :

2)      Des mauvaises incorporations de bases : association de l’adénine avec la cytosine et de la thymine avec la guanine…

3)      Des dépurinations et dépyrimidations qui correspondent à des pertes de bases par hydrolyse de la liaison β-N-glycosidique. Ces pertes sont spontanées à pH acide par rupture de la liaison N-glycosidique. Suite à ces pertes d’informations la polymérase ne sait pas quelle base incorporer, il y a ainsi formation d’un site AP.

4)      Des désaminations qui correspondent à des pertes de groupement amine sur les bases C, A et G. Les désaminations sont dues à des excès de chaleur. L’adénine est transformée en hypoxanthine, la guanine en xanthine et la 5-méthylcytosine en thymine.

5)      Des erreurs de méthylations, en effet les méthylations sont normales, participent à l’expression du gêne et se réalisent souvent au niveau des îlots CpG. Les erreurs de méthylations donnent des alkylations sur le carbone C6 au lieu du carbone C5 entraînant des absences de formation de liaisons H entre bases.

Lésions provoquées par des agents pathogènes

•       a) Les lésions dues à des mutagènes physiques :

•       Formation de dimères de Thymine (TpT) qui correspondent à la formation de liaisons covalentes entre deux Thymine. Ces dimères de Thymine créent des distorsions de l’hélice d’ADN et peuvent être fixés par action de l’UV.

•       Ionisation de bases et coupures simple ou double brin de l’ADN par rupture du D-ribose dus aux rayonnements ionisants : rayons X et rayons γ.

•       Désamination, en effet les excès de chaleur peuvent également avoir une origine exogène.

•       b) Les lésions dues à des mutagènes chimiques :

•       Formation de lésions oxydatives par des ERO (espèces réactives oxygénées) qui peuvent être exogène ou endogène. Elles correspondent à des oxydations de bases provoquées par des agents super-oxyde (°O2-, H2O2 et °OH).

•       Addition de molécules exogènes qui créent également des distorsions de l’ADN. On compte les aflatoxines, les benzantracènes, les agents alkylants, les agents intercalants…