Mutations géniques

Type de mutation	Définition
Mutation chromosomique	Réorganisation de segments chromosomiques responsable ou non d'une variation phénotypique.
Mutation génétique	Modification du code d'un gène ou de son expression; généralement responsable d'une variation phénotypique.
Mutation germinale	Modification d'un gène de gamète qui se transmet donc aux descendants.
Mutation somatique	Modification d'un gène de cellule corporelle qui n'a aucune chance de se transmettre aux descendants.

Selon le tableau qui donne la terminologie propre aux mutations, on constate que la mutation génique concerne tout changement que subit soit le code d'un seul gène soit son expression.

Types de mutations géniques

Une modification de la séquence des bases change le code de l'ADN. Cette variation peut se produire au cours de la réplication. La séquence peut être complètement changée (par addition, délétion) ou substituée sur une seule base. La substitution d'une seule base n'entraîne pas systématiquement un dysfonctionnement profond du polypeptide. Par contre, il peut en résulter une catastrophe comme dans le cas de la drépanocytose où la formation de l'hémoglobine anormale est causée par la substitution d'un seul nucléotide de l'ADN.

La cellule possède des mécanismes capables d'induire ses propres mutations géniques.

Mécanismes d'automutations

Transposons

On nomme ainsi toute séquence d'ADN capable d'entrer ou de sortir du chromosome. Le déplacement peut parfois altérer les gènes voisins en diminuant ou en augmentant leur expression. Ces gènes "sauteurs" semblent exister non seulement chez les bactéries, chez la Drosophile et chez les humains mais aussi chez tous les organismes. Certains chercheurs pensent que les transposons peuvent s'activer lors des périodes de stress et ainsi induire des mutations bénéfiques pour la survie. On a utilisé des transposons comme vecteurs de gènes sélectionnés à introduire dans certaines cellules.

Gènes en mosaïque

- Les gènes de structure des cellules eucaryotes contiennent des segments d'ADN qui ne font pas partie du gène et qu'on appelle introns car ils sont néanmoins ç l'intérieur du gène. On appelle exons les autres segments du gène qui eux s'expriment. Lors de la transcription, l'ARN prémessager peut subir des mutations de routine (épissage) en réagençant les exons.

- Le chromosome montre en plus des séquences répétitives dont on ignore la fonction mais qu'on pourrait considérer comme des transposons jouant le rôle d'introns. Autrement dit, le déplacement des transposons forcerait parfois le gène structural à être interrompu per des segments ne faisant pas partie du gène. Un autre point de vue n'alloue aucune fonction à cet ADN répétitif qui passe d'une génération à l'autre.

Conception moderne de l'ADN

On ne considère aujourd'hui plus que l'ADN est immuable. Au contraire il se transforme constamment avant que la transcription ne s'amorce.

La vaccination par ADN   ... dernière mise à jour 1995 ...

Il existe deux méthodes de transfert de gènes; indirecte te directe. - Transfert indirect: prélèvement de cellules sur l'organisme --> modification ex-vivo des cellules par un rétrovirus --> reimplantation. Cette approche pose problème avec le SNC mais marche avec les cellules musculaires, qui ne fusionnent toutefois pas avec d'auteres cellules. - Transfert direct: (i.e. in vivo) par un entérovirus, un rétrovirus au niveau du foie. On cherche à infecter les cellules qui ne sont pas en mitose pour avoir de bons résultats. Les entérovirus ne s'intègrent pas aux chromosomes cellulaires et, n'étant pas méthylés, s'expriment indéfiniement. Les cellules cardiaques, des muscles squelettiques renferment des lysosomes, contrairement aux autres cellules, ne dégradant pas l'ADN endocyté (plasmidique), qui persite donc longtemps en leur sein: environ 20 ans. L'ADN plasmidique est beaucoup plus efficace que les autres vecteurs, mais reste insuffisant pour immuniser l'organisme. Traditionnellement, les meilleurs résultats vaccinaux s'obtiennent en utilisant un vaccin vivant atténué, ce qui engendre une réponse hummorale + cytotoxique car il s'agit d'une vraie infection. Se pose par cette technique un problème d'inocuité (ex. hyperréaction au BCG). Dans la vaccination génique on synthétise l'antigène qui, introduit dans l'organisme engendre une réponse humorale + cytotoxique sans avoir recours aux vaccins vivants. La biolistique s'avère efficace pour introduire l'antigène et induire sa présentation sur les molécules du CMH de classe I. Dans l'exemple de la grippe, la guérison survient grace à un réponse humorale + cytotoxique induites par la nucléocapside virale. Or, a vaccination génique s'avère capable d'engendrer une bonne réponse cytotoxique (ce qui est une bonne chose pour des affection telle que le SIDA...). Dans le cas de HBV, une réponse humorale suffit pour prévenir l'hépatite B; une protéine recombinante d'antigènes de surface introduite par un vaccin génique forme alors spontanément des particules virales vides aux propriétés vaccinales. Remarque: la réponse cytotoxique est importante pour la guérison virale, d'où l'intérêt de l'immunisation par ADN d'immunodéprimés,  ceux-ci étant sensibles à l'immunisation par virus vivants. La réponse CTL peut en outre protéger de la prolifération chronique de tumeurs. (Problème: une forte réponse cytotoxique présente un risque chronique). Cette technique expérimentale donne de bons résultats dans les cellules musculaires de la souris Balb C, chez qui l'immunisation par ADN donne une réponse 8 fois plus importante sans nécessité de rappel; les faibles titres d'Ag sont efficacement présentés et induisent donc une induction efficace des Ly T cytotoxiques. Introduction de gènes de protéines de surface pré-S1 de HBV (protéine moyenne) sous contôle du promoteur CMVh. Les Ag circulants sont captés par les Ac, les ganglions ... Des Ac circulants prolifèrent durant 2 mois et persistent durant plusieurs mois, donnant une combinaison de réponse 1re et 2re. Le taux d'Ac protecteurs est atteint assez tôt. Introduction de gènes de protéines de surface pré-S1 et pré-S2 de HBV (protéines moyenne et majeure) sous contôle du promoteur CMVh. Il y a réponse précoce d'IgM puis d'IgG anti pré-S2. Les Ac anti-S sont conformationnels, ce qui signifie que la protéine virale a été complètement maturée via ce vecteur (l'efficacité est d'autant améliorée que l'Ag mime l'antigénicité du virus vivant). Les cellules musculaires présentant la protéine sont lysées par la réponse cytotoxique, mais cela semble ne concerner qu'un nombre restreint de fibres. La protéine transgénique disparaît des muscles, mais reste présentée par les molécules du CMH (de classe I) des ganglions. Les recherche s'orientent sur l'obtention des cellules présentant efficacement l'Ag sur leur CMH, ce point s'avérant être un problème fréquent et défavorable à la réponse immunitaire. Une cellule T activée par CD8 active t-elle toujours les mêmes gènes ou des gènes spécifiques? Limites de la vaccination génique: Pour l'instant, la technique présente une possibilité d'insertion d'ADN dans le génome de cellules en mitose; on risque alors de désactiver un gène ou encore d'activer un oncogène. Il faut attendre plusieurs années pour estimer un tel degré d'incorporation, ce qui limite l'emploi de cette technique en thérapeutique humaine. D'AUTRES SITES    D'AUTRES SITES      D'AUTRES SITES   Vers la microbiologie  Les défenses de l'organisme  Le clonage