Mutations génétiques et cancer : Fiche d'activité

Activité : Origine et devenir des mutations génétiques
Une conséquence possible : la cancérisation.
Nous avons vu au début du thème génétique que des modifications des nucléotides ( mutations)
pouvaient entrainer des conséquences importantes à différents niveaux de phénotypes (
drépanocytose).
Revenons sur l’origine, la nature et à la transmission de ces mutations.
D’où proviennent les mutations ?
A partir de la vidéo http://www.youtube.com/watch?v=kp0esidDr-c et de sa transcription ci-
dessous :
Text DNA mutation:
A point mutation is a change in the nucleotide sequence of a gene.
This can result from an error during replication that is not corrected by the usual repair mechanisms.
Under normal circumstances Adenine and thymine should bind one another as should cytosine and guanine.
In a base substitution mutation, a non-complementary nucleotide is incorporated into the new strand. The
resulting altered triplet may code for a different amino acid or even a stop codon.
Here we see four codons and their corresponding amino acid, a change within the second triplet results in a
change in the amino acid. None of the others amino acids are affected.
Insertions and deletions result in frame shape mutations.
The insertion of an extra nucleotide not only affects the triplet it is part of, but all subsequent triplets
thus drastically alterate the protein product. The result is similar if a nucleotide is deleted.
1. Identifiez une origine possible des mutations et leurs appellations.
2. A partir de la séquence témoin de départ fournie ci-dessous vous ferez des schémas illustrant les
conséquences des différents types de mutation sur l’ADN des cellules filles lors de la réplication
puis après la mitose et une nouvelle réplication.
Séquence témoin avant erreur de réplication :
3. D’après le document calculez le taux
d’erreur pour la séquence testée.
Pour calculer le taux d’erreur, on va comptabiliser le
nombre d’erreurs commise par l’ADN polymérase et
divisé par le nombre total de nucléotides qui ont été
copié.
D’après l’exercice, cela fait 10/ (220*32702), ce qui
donne environ 1.37*10-6 ce qui correspond à un taux
très faible d’erreur.

4. A partir du document calculez par exemple au bout de 17 ans le nombre de mutations accumulées
théoriquement dans une cellule d’intestin grêle à partir de la cellule somatique pas à partir de la
cellule œuf.
Pour obtenir le nombre théorique, il nous faut connaitre le nombre de mutation par division. T= 2.
Ensuite, il faut connaitre le nombre de division par an, ici D= 36.
Ce qui donnera un total de 72 divisions par an.
Donc au bout de 17 ans, il y aura eu 72*17 = 1224 mutations dans une cellule, ce qui parait aberrant par rapport à la
question précédente.
5. A partir du site : Les principaux facteurs de risque quels autres facteurs peuvent être responsables
de l’apparition de mutations ? complétez le titre et les légendes du schéma ci-dessous

6. Quelles sont les étapes de développement d’un cancer ? Complétez le schéma ci-dessous.
Les principales étapes de la cancérisation
Etape 1 Etape2 Etape 3 Etape 4
Etape 1 :
Une cellule va perdre le contrôle de sa division et va alors se multiplier pour former une tumeur.
Etape 2 :
La tumeur stimule le développement de vaisseaux sanguins pour se nourrir.
Etape 3 :
Les cellules cancéreuses passent dans la voie sanguine et vont pouvoir circuler dans la totalité du corps.
Etape 4 :
La cellule cancéreuse s’installe dans un nouveau tissu formant des métastases.
7. D’après le texte ci-dessous quelles sont les grandes familles de gènes qui vont être impliqués dans
l’apparition des cancers
Que deviennent les mutations ?

8. Analysez les documents afin de mettre en évidence l’existence d’un système de réparation des
mutations.
Document 1 : présentation du syndrome de Bloom
Document 2 : Conséquences du syndrome de Bloom sur les mutations cellulaires
Document 3 : Cassures de l’ADN et cellules mutantes (Bloom)

Document 4 : rôle de la protéine BLM
TP UV et système de réparation
D'après les documents, on apprend qu'il existe des personnes qui accumulent les mutations et ceci parce qu'elles ne sont pas
capables de réparer les cassures de l'ADN aussi efficacement qu'une personne normale.
Or ses personnes, ont une protéine spécifique, la protéine BLM qui est muté et quand on compare la localisation
des cassures avec la position de BLM, on comprend que c'est cette protéine qui va permettre de réparer les
cassures.
9. A partir du document quels sont les devenirs possibles des mutations non corrigées en fonction des
cellules affectées pour la personne mais aussi pour sa descendance ?
Si une mutation touche la cellule oeuf elle sera transmise dans toutes les cellules du corps donc héréditaire. Tout comme les
mutations qui touchent les spermatozoides et les ovules.
Au contraire, si une mutation apparaît dans une cellule somatique au cours du développement de l'embryon ou
chez l'adulte alors cette mutation restera localiser et ne sera pas héréditaire.