Les mutations génétiques sont des altérations dans la séquence d’ADN. Elles constituent à la fois un moteur de l’évolution et une source de maladies génétiques. Certaines mutations sont neutres, d’autres bénéfiques, mais beaucoup peuvent avoir des effets délétères sur la santé humaine. Comprendre leurs types, leurs causes et leurs conséquences est essentiel en biologie et en médecine, notamment en cancérologie et en génétique médicale.
I. Définition d’une mutation génétique
Une mutation est une modification permanente de la séquence nucléotidique de l’ADN.
Elle peut toucher :
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Un seul nucléotide (mutation ponctuelle).
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Un fragment d’ADN plus large (délétions, insertions, duplications).
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Un chromosome entier (mutations chromosomiques).
II. Les types de mutations
1. Mutations ponctuelles
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Substitution : remplacement d’une base par une autre.
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Mutation synonyme : ne modifie pas la protéine.
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Mutation non-synonyme (ou faux-sens) : modifie un acide aminé.
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Mutation non-sens : introduit un codon stop prématuré.
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2. Insertions et délétions (indels)
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Ajout ou perte d’une ou plusieurs bases.
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Peuvent provoquer un décalage du cadre de lecture (frameshift), entraînant une protéine non fonctionnelle.
3. Mutations chromosomiques
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Duplications : répétition de segments d’ADN.
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Inversions : un segment est inversé.
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Translocations : échange de fragments entre deux chromosomes.
4. Mutations génomiques
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Changements du nombre de chromosomes :
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Aneuploïdies (ex. : trisomie 21).
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Polyploïdies (rares chez l’homme).
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III. Les causes des mutations
1. Causes spontanées
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Erreurs de réplication de l’ADN.
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Désamination spontanée des bases.
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Erreurs lors de la recombinaison méiotique.
2. Causes induites
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Agents chimiques (mutagènes, alkylants, radicaux libres).
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Rayonnements (UV, rayons X, radioactivité).
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Agents biologiques (certains virus insérant leur ADN dans le génome, ex. : HPV).
IV. Les conséquences des mutations
1. Effets neutres
Beaucoup de mutations n’ont aucune conséquence (mutations silencieuses).
2. Effets bénéfiques
Certaines mutations confèrent un avantage évolutif.
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Exemple : la mutation conférant une résistance au paludisme chez les porteurs hétérozygotes de la drépanocytose.
3. Effets délétères
Les mutations peuvent provoquer :
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Maladies génétiques monogéniques (ex. : mucoviscidose, drépanocytose).
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Susceptibilité au cancer (mutations dans BRCA1/2, TP53).
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Maladies neurodégénératives (ex. : Huntington).
4. Mutations somatiques vs germinales
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Mutations germinales : transmissibles à la descendance.
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Mutations somatiques : acquises au cours de la vie, souvent à l’origine des cancers.
V. Les mécanismes de réparation de l’ADN
Heureusement, les cellules disposent de systèmes de réparation :
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Réparation par excision de base (BER).
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Réparation par excision de nucléotides (NER).
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Réparation des mésappariements (MMR).
Un dysfonctionnement de ces systèmes peut entraîner une accumulation de mutations et favoriser la tumorigénèse.
Conclusion
Les mutations génétiques sont au cœur de la biologie évolutive et médicale. Elles expliquent la diversité biologique, mais sont également responsables de nombreuses pathologies. La recherche actuelle vise à mieux comprendre ces altérations afin de développer des thérapies innovantes, notamment en cancérologie et en thérapie génique.
✅ FAQ rapide
1. Quelle est la mutation génétique la plus courante ?
Les substitutions de bases sont les plus fréquentes.
2. Toutes les mutations sont-elles dangereuses ?
Non, la majorité sont neutres ou sans effet visible.
3. Quelle est la différence entre mutation somatique et germinale ?
La mutation germinale est héréditaire, la somatique est acquise au cours de la vie.
4. Peut-on corriger les mutations ?
Oui, grâce à l’édition génomique (CRISPR-Cas9) et aux thérapies géniques en développement.