Mutation ponctuelle

Définition

Une mutation ponctuelle est une mutation affectant seulement un ou très peu de nucléotides dans une séquence de gène. Les plus petites altérations pathogènes (les mutations ponctuelles) impliquent un changement d'un seul nucléotide dans une séquence d'ADN.

Les types de mutations ponctuelles :

Trois types de mutations ponctuelles existent : silencieuse (même-sens), faux-sens et non-sens. Les mutations de substitution provoquent l'échange d'une seule paire de bases contre une autre.

Explications

Une mutation ponctuelle intervient dans un génome lorsqu'une seule paire de bases est ajoutée, supprimée ou modifiée. Bien que la plupart des mutations ponctuelles soient bénignes, elles peuvent également avoir diverses conséquences fonctionnelles, notamment des modifications de l'expression des gènes ou des altérations des protéines codées.

✅ Saviez-vous que chaque jour moyen, les 37 000 milliards de cellules de votre corps acquièrent des milliards de mutations ponctuelles ? Ces changements proviennent d'erreurs aléatoires dans la copie de l'ADN lorsque la cellule se divise ou d'expositions environnementales, comme la fumée de cigarette ou même le soleil.

Voir aussi une mutation spontanée.

Cela semble un peu effrayant, mais presque tous ces changements se situent dans des parties de votre génome où cela n'a pas vraiment d'importance. Vos cellules ont également développé des moyens de gérer certaines mutations ponctuelles et de les corriger pour revenir à votre génome d'origine. Mais la mutation ponctuelle très rare dans vos cellules somatiques, qui sont les cellules qui ne seront ni des spermatozoïdes ni des ovules, pourrait finalement entraîner une maladie symptomatique.

Types et effets protéiniques

Une mutation ponctuelle peut entraîner l'un des trois effets possibles par rapport à la protéine :

1. mutation silencieuse (ou mutation même-sens) avec la création d'une nouvelle séquence qui est silencieuse vis-à-vis de la séquence protéique mais modifie certains aspects de la régulation des gènes, tels que l'épissage de l'ARN ou les niveaux d'expression transcriptionnelle;
2. mutation faux-sens avec un changement vers un acide aminé différent;
3. mutation non-sens (ou mutation absurde) avec un changement d'un codon de terminaison.

Des mutations non-sens peuvent provoquer une troncature prématurée d'une protéine, un effet potentiellement désastreux, conduisant souvent à la production d'une protéine non fonctionnelle.

Les mutations faux-sens, en revanche, peuvent affecter une protéine de différentes manières selon les propriétés chimiques du nouvel acide aminé et si le changement se situe dans une région d'importance fonctionnelle.

Les mutations d'insertion interviennent lorsqu'une base supplémentaire est insérée dans une séquence. De même, une mutation par délétion intervient lorsqu'une base est supprimée de la séquence. Ces changements peuvent entraîner des mutations de décalage lorsqu'une base est ajoutée ou supprimée, toute la séquence de codons suivant la mutation change.

Polymorphisme

La forme la plus répandue de polymorphisme génétique est le polymorphisme mononucléotidique (SNP), qui survient en moyenne toutes les 300 à 1 000 paires de bases dans le génome humain.

La plupart de ces SNP sont relativement bénins en eux-mêmes et ne causent pas directement la maladie, donc pour les besoins initiaux, nous nous intéresserons principalement aux mutations : des variantes génétiques rares suffisantes pour provoquer la maladie. Les mutations pathogènes peuvent intervenir de nombreuses manières et varient de modifications d'un seul nucléotide à des réarrangements grossiers de chromosomes.

En raison du grand volume d'ADN dans le génome humain, des mutations héréditaires peuvent survenir spontanément dans la lignée germinale au fil du temps en raison d'erreurs de réplication de l'ADN ou de dommages à l'ADN par des sources métaboliques ou environnementales, malgré la surveillance constante de vastes mécanismes préventifs de relecture et de réparation cellulaires.

Ainsi, les mutations peuvent être héritées du parent ou intervenir de novo dans la lignée germinale. Un exemple de variante de novo courante est la trisomie 21, qui provoque le syndrome de Down.

Variation génétique

Les mutations ponctuelles qui n'inactivent pas mais modifient la fonction de la protéine codée sont un autre acteur important du mécanisme patho-adaptatif de l'évolution d'E. coli.

Un exemple de mutation ponctuelle patho-adaptative est l'évolution du gène fimH codant pour l'adhésine fimbriale de type 1 dans E. coli. FimH est exprimé par plus de 90 % des E. coli et les isolats uropathogènes expriment certaines variantes spécifiques de FimH en raison de l'accumulation de mutations ponctuelles.

Ces variantes améliorent significativement la liaison aux glycoprotéines mannosylées sur les surfaces des cellules uroépithéliales, augmentant ainsi le tropisme bactérien à l'uroépithélium.

Des mutations ponctuelles conduisant à une modification fonctionnelle de nature patho-adaptative ont été mises en évidence dans au moins deux autres types d'adhésines d'E. coli et d'adhésines fimbriales de classe 5 dans des isolats entérotoxinogènes.

Mutation ponctuelle induite (MPI)

Une mutation ponctuelle induite (MPI), qui implique des transitions C→T préméiotiques, a été découverte à l'aide de petites répétitions de la taille d'un gène. La plupart des études ont utilisé des duplications produites par intégration ectopique d'ADN transformant.

Les segments d'ADN intégrés ectopiquement sont transmis de manière stable pendant la croissance végétative mais pas pendant la phase sexuelle.

L'inactivation par RIP intervient de manière préméiotique dans la période entre la fécondation et la caryogamie; l'inactivation ne survient que dans les noyaux contenant la duplication; et les segments dupliqués dans les positions d'origine et ectopique sont soumis à RIP.

En rapport avec "mutation ponctuelle"

• dismutation

  

  La dismutation est un processus d'oxydation et de réduction simultanées, notamment utilisée pour les composés participant à des processus biologiques.

• mutation

  

  En génétique, une mutation est une modification spontanée et aléatoire de la structure génétique, du gène ou du chromosome, qui aboutit à un effet détectable...

• mutation faux-sens

  

  La mutation faux-sens est une altération génétique dans laquelle une substitution d'une seule paire de bases modifie le code génétique d'une manière...

• mutation non-sens

  

  Une mutation non-sens est une mutation par substitution qui modifie le codon afin qu'il signale un arrêt précoce de la traduction.