Questions en vrac sur la génétique

[mr green genes]

Bonjour,

en SVT on a abordé la génétique ce matin ( je suis en terminale S ) et ya pas mal de points que le programme laisse un peu de côté mais surlesquelles j'aimerais avoir quelques précisions.

Les voici en vrac :

1 ) On a vu qu'entre les gènes il y avait de l'ADN qui ne sert ( autant que nous sachions ) à rien. Mais on a vu aussi l'existence de pseudogènes, qui sont "des fragments d'ADN de structure homologue à celle d'un gène mais qui ne sont pas fonctionnels"
Alors je me demande, puisque aucun des 2 ne s'exprime, quelle est la différence entre un pseudogène, et le reste de l'ADN "inutile"

2 ) Une espèce qui a plus de chromosomes qu'une autre, ça veut dire qu'elle a plus d'ADN ? Si oui comment apparait au cours de l'évolution ce surplus d'ADN ?

3 ) La prof nous a dit que les mutations sont des phénomènes spontannées, qui pouvaient survenir en l'absence d'agents mutagènes, mais est-ce qu'on en est bien sûrs ? Car j'ai du mal à m'immaginer que la cellule se trompe.

4 ) On m'a dit que les mutations pouvaient provoquer des cancers, mais les mutations sont des phénomènes censés être rares, alors que les cancers sont très fréquents. Comment ça se fait ? Et surtout comment une cellule qui mute va dégénérer en cancer ?


Voilà, là comme ça j'ai plus de questions mais les autres vont me revenir ^^

je compte sur vous pour m'éclairer et vous remercie d'avance
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[mantOs]

3 ) La prof nous a dit que les mutations sont des phénomènes spontannées, qui pouvaient survenir en l'absence d'agents mutagènes, mais est-ce qu'on en est bien sûrs ? Car j'ai du mal à m'immaginer que la cellule se trompe.

Disons que oui les mutations sont des événements qui surviennent "naturellement" dans la vie d'une cellule.
Je n'ai plus le chiffre en tête mais l'ADN polymérase lors de la réplication fait des erreurs statistiquement au bout d'un certain nombre de nucléotide. Ces erreurs peuvent passer inapercus ou pas, mais oui un tel processus apparait dans la vie de chaque cellule.

4 ) On m'a dit que les mutations pouvaient provoquer des cancers, mais les mutations sont des phénomènes censés être rares, alors que les cancers sont très fréquents. Comment ça se fait ? Et surtout comment une cellule qui mute va dégénérer en cancer ?

Comme je l'ai dis au dessus, lors de la vie cellulaire les mutations surviennent. Ces mutations sont souvent silencieuse et souvent corrigées par des complexes protéiques spécifique.
Pour le déclenchement de cancer c'est en fait l'accumulation de petites mutations qui vont provoquer l'apparition de tumeur, en effet si une mutation touche par exemple les protéines responsable de la correction des mutations sur l'ADN c'est toute ces petites mutations qui sont sensées être corrigés qui vont s'accumuler jusqu'à conferer à une cellule un phénotype cancéreux.
Donc oui et non une cellule qui mute ne va pas obligatoirement dégénerer en cellule cancéreuse.
Les processus de cancérisation concerne des aspects de perte de control de la cellule au niveau de la replication ( cycle cellulaire) ; la cellule va donc proliferer, il y a une perte de nécessité d'ancrage de la cellule ( toute cellule doit normalement être en contact avec ses voisines ; c est l'inhibition de contact) et aussi des pertes de sensibilité à l'apoptose, mort cellulaire déclenché en cas de stress cellulaire.

J'espere avoir été clair (dure journée donc un peu de mal)
Si jamais tu as des questions sur ces aspect n'hesite pas.

Cordialement.

[invitead282ff2]

Pour le 2)

Non, le nombre de chromosome ne représente pas la taille réelle du génome, tout simplement parce qu'il existe des gros chromosomes et des petits.

[invite34482dc7]

1 ) On a vu qu'entre les gènes il y avait de l'ADN qui ne sert ( autant que nous sachions ) à rien. Mais on a vu aussi l'existence de pseudogènes, qui sont "des fragments d'ADN de structure homologue à celle d'un gène mais qui ne sont pas fonctionnels"
Alors je me demande, puisque aucun des 2 ne s'exprime, quelle est la différence entre un pseudogène, et le reste de l'ADN "inutile"

Alors, comme tu le dis, il y a une notion de structure qui est très importante. Un gène, c'est non seulement une séquence transcrite (introns/exons), mais aussi des éléments de régulation (éléments CIS), qui servent a fixer l'ARNpolymerase (complexe d'enzymes qui permet la synthèse du mRNA), ainsi que d'autres "facteurs de transcription" (les éléments TRANS) [[je simplifie]].

Dans le junk DNA, on ne retrouve pas forcément ces structures. Par contre, on peut retrouver des séquences qui interagissent avec les histones par exemple. Chez lels eucaryotes, la structure de l'ADN est le premier point de régulation important...

2 ) Une espèce qui a plus de chromosomes qu'une autre, ça veut dire qu'elle a plus d'ADN ? Si oui comment apparait au cours de l'évolution ce surplus d'ADN ?

Pas forcément, les chromosomes sont de taille variable. Il n'y a pas de corrélation entre "quantité d'ADN" et nombre de chromosomes, et encore moins entre ces deux choses et le nombre de gènes.

De manière très générale, ce "surplus" (évite de l'ammener comme ca dans une question type I ) est apparu par duplications successives, voire même par des évenements de Whole Genome Replication (c'est le cas chez Arabidospsis thaliana et Populus tricocarpa, comme on l'a découvert récemment).

3 ) La prof nous a dit que les mutations sont des phénomènes spontannées, qui pouvaient survenir en l'absence d'agents mutagènes, mais est-ce qu'on en est bien sûrs ? Car j'ai du mal à m'immaginer que la cellule se trompe.

Tout n'est qu'une énorme réaction chimique, et qui en plus se déroule dans un milieu hyper chargé. Au contraire, je trouve que la fiabilité du mécanisme est impressionante quand on réflechit a ce qui lui est demandé!

Le taux d'erreur est inférieur à 1 pour 1 million, si je me souviens bien (hors mécanisme de proof reading, a confirmer).

4 ) On m'a dit que les mutations pouvaient provoquer des cancers, mais les mutations sont des phénomènes censés être rares, alors que les cancers sont très fréquents. Comment ça se fait ? Et surtout comment une cellule qui mute va dégénérer en cancer ?

Pas mieux!

Doc'
(ravi de voir que soit tu as un prof qui t'intéresse au sujet, soit tu es d'un naturel curieux, et c'est la plus belle des qualités )

[A voir en vidéo sur Futura]

[aquilegia]

1 ) On a vu qu'entre les gènes il y avait de l'ADN qui ne sert ( autant que nous sachions ) à rien. Mais on a vu aussi l'existence de pseudogènes, qui sont "des fragments d'ADN de structure homologue à celle d'un gène mais qui ne sont pas fonctionnels"
Alors je me demande, puisque aucun des 2 ne s'exprime, quelle est la différence entre un pseudogène, et le reste de l'ADN "inutile"

Bonjour,
l'adn non codant peut avoir plusieurs origines. Par exemple, ce peut être des transposons (il me semble que jusqu'à la moitié de notre génome en est constitué), qui sont des fragments d'adn très particuliers, dont certains ressemblent à des séquences virales (et d'autres non), qui sont capable de se "copier-coller" ou "couper-coller" dans le génôme. Certains interviennent dans la régulation de l'expression des gènes.
Il y a aussi les séquences répétées, ou microsatellites (une même séquence, parfois de deux bases, qui se répète un certain nombre de fois).

2 ) Une espèce qui a plus de chromosomes qu'une autre, ça veut dire qu'elle a plus d'ADN ? Si oui comment apparait au cours de l'évolution ce surplus d'ADN ?

Il y a plusieurs mécanismes dont je ne me souviens plus exactement, mais certaines séquences ou chromosomes peuvent être répliqués (cas de polyploïdie), puis des mutations interviennent qui les différencient.

J'espère que ces réponses (très) rapides t'auront aussi un peu aidé, mais n'hésite pas à consulter wikipedia par exemple pour plus de renseignements.

[yaqawi]

Salut garçon
Comme toi je suis en terminaleS.
Les mutations c'est 3 types:Les bonnes qui sont rares,les neutres et les mauvaises qui sont très freqentes.Une mutation peut avoir un avantage

[aquilegia]

Salut garçon
Comme toi je suis en terminaleS.
Les mutations c'est 3 types:Les bonnes qui sont rares,les neutres et les mauvaises qui sont très freqentes.Une mutation peut avoir un avantage

Il ne faut pas oublier qu'on ne peut qualifier une mutation de "bonne", ou "avantageuse" qu'en fonction de son contexte, et non dans l'absolu.
Une mutation peut avoir un avantage dans un environnement donné, et être désavantageuse dans un autre.
En outre, les mutations neutres sont les plus fréquentes.

[invité576543]

Ca me fait irrésistiblement penser à la biologie jusqu'au milieu XXème: les êtres vivants y étaient classés en utiles, nuisibles et neutres... Le schéma est clair...

Cordialement,

[invite34482dc7]

Il ne faut pas oublier qu'on ne peut qualifier une mutation de "bonne", ou "avantageuse" qu'en fonction de son contexte, et non dans l'absolu.
Une mutation peut avoir un avantage dans un environnement donné, et être désavantageuse dans un autre.
En outre, les mutations neutres sont les plus fréquentes.

Statistiquement, vu la proportion codant/non-codant (ou plutot gene et son contexte / junk DNA) c'est vrai.

Ceci dit, dans le contexte d'une séquence codante, les pressions de sélection exercées sont énormes. Les mutations se produisent de la même manière équiprobable, MAIS les neutres, n'entrainant pas de déselection, sont de facto plus conservées que les non-neutres...

Salut garçon
Comme toi je suis en terminaleS.
Les mutations c'est 3 types:Les bonnes qui sont rares,les neutres et les mauvaises qui sont très freqentes.Une mutation peut avoir un avantage

La notion de bien et de mal n'existe pas en science, dans l'aboslu

[mr green genes]

reBonjour ( quelques jours plus tard, certes ^^ )

alors merci de m'avoir répondu, même si j'ai pas tout compris
mais bon je n'ai pas trop le temps en ce moment de rédiger un post ou j'explique précisément ce qui me pose encore problème ( notamment en ce qui concerne le procéssus de cancérisation ), donc en attendant, voici d'autres questions que j'avais en tête :

5 ) En ce qui concerne le processus de création de nouveaux gènes ( duplication + accumulation de mutations ) comment se fait-il que le gène se copie colle comme ça ?
Et quand il se copie colle, la copie du gène prend-elle la place d'autres bouts d'ADN ou bien s'ajoute-t-elle au reste ?

6 ) Comment une cellule "sait"-elle que tel gène s'adresse à elle et que donc c'est elle qui doit synthétiser telle protéine ?

7 ) un peu dans le même ordre d'idée, quand on dit qu'une protéine provoque quelque chose ( la contraction des muscles qui permettent l'accouchement par exemple ) qu'est ce qui se passe concrètement ?

voilà bon, 3 questions de plus, c'est raisonnable pour un sujet aussi vaste et passionnant

[mantOs]

Soir'

6) Une cellule dans un tissu est différenciée et spécialisée, elle est au contact et à l'attention de l'environnement extérieur.
Ce sont les interactions avec les éléments extérieurs qui vont induire par différents mécanismes (cascades de signalisation cellulaire) la transcription de gène spécifiques.
En effet les gènes sont sous le control de promoteurs et sur ces promoteurs se fixent des protéines spécifiques ( facteurs de transcriptions) et ces protéines spécifiques sont activés lors des cascades de signalisation induites comme j'ai dis au dessus par des éléments extérieurs.

Ainsi à un stimulus induit par l'environnement la cellule réponds spécifiquement à ce stimulus par expression de gène spécifique et donc synthèse de protéine spécifique.

7)
Ta question n'est pas claire (enfin j'ai du mal à saisir ce que tu demandes )
Mais déjà la contraction musculaire est le fruit d'une impulsion éléctrique.

[Annaick_R]

Bonjour,

5 ) En ce qui concerne le processus de création de nouveaux gènes ( duplication + accumulation de mutations ) comment se fait-il que le gène se copie colle comme ça ?

Bon, il ne se copie/colle pas "comme ça", tout à fait. Il peut s'agir d'erreur de duplication de l'ADN au cours d'une mitose, ou bien d'un évènement de recombinaison non symétrique (un chromosome garde le gène, l'autre le perd), ou bien encore un ou plusieurs transposons qui emmènent avec eux une copie de l'ADN autour d'eux, ou même une duplication d'un morceau de chromosome, d'un chromosome entier voire de tout le génome !
Il peut aussi y avoir rétrotranscription d'un ARN messager en ADN qui se réinsère dans le génome.

Et quand il se copie colle, la copie du gène prend-elle la place d'autres bouts d'ADN ou bien s'ajoute-t-elle au reste ?

Et bien, ça dépend ! A mon avis, elle s'ajoute, mais les déletions existent aussi. L'insertion se fait très souvent au hasard.

6 ) Comment une cellule "sait"-elle que tel gène s'adresse à elle et que donc c'est elle qui doit synthétiser telle protéine ?

Comme l'a dit MantOs, la communication entre les cellules et dans la cellule fait intervenir des chaînes de réactions biochimiques (cascades de signalisation) qui permettent de transmettre l'information perçue au niveau de la membrane (stimulus) par des capteurs jusque dans le noyau. Cette cascade va provoquer l'expression des gènes concernés par le stimulus et entrainer la production de protéines spécifiques qui constituent la réaction de la cellule.

7 ) un peu dans le même ordre d'idée, quand on dit qu'une protéine provoque quelque chose ( la contraction des muscles qui permettent l'accouchement par exemple ) qu'est ce qui se passe concrètement ?

signal (protéine provoquant la contraction des muscles qui permettent l'accouchement) -> transmission vers le noyau -> expression de gènes spécifiques -> réponse de la cellule (contraction)

Ces 2 dernières questions concernent ce qu'on appelle la "signalisation cellulaire" et la "transduction du signal".

Annaïck.