MUTATIONS et : Pandémies virales, évolution, génétique, environnement et cancer

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1 MUTATIONS et : Pandémies virales, évolution, génétique, environnement et cancer évolution moléculaire

2 ELEMENTS D UN ARBRE PHYLOGENETIQUE RECONSTRUCTION DE L HISTOIRE PAR COMPARAISON DE SEQUENCES (phylogénie moléculaire)

3 ARBRE PHYLOGENETIQUE MUTATIONS et : pandémies, évolution, génétique, environnement et cancer

4 Génétique Février 2001 (90%) 1865 Le jardins de Mendel Décembre2000 Le premier génome d un eucaryote pluricellulaire est séquencé La génétique est née de l observation de Mutants!

5 Génétique pour étudier les mécanismes de l hérédité-1 Columbia University ( ) Génétique pour étudier les mécanismes de l hérédité-2 Barbara Mc Clintock ( ) Prix Nobel 1983

6 UTILISATION DE MUTANTS EN BIOLOGIE QUESTION BIOLOGIQUE RECHERCHE DE MUTANTS ALTERES DANS LE PROCESSUS ETUDIE ORGANISME SAUVAGE Etude comparatif ORGANISME MUTANT INFORMATIONS SUR LE MECANISME D ACTION DE LA PROTEINE MODIFIEE (OU RENDUE ABSENTE) PAR LA MUTATION Pour étudier le développement Ultrabithorax

7 MUTANTS HAUTEMENT COMMESTIBLES (explic. au tableau) Wild type (A), APETELA1 mutant (B), APELLA1/ CAULIFLOWER double mutant (C), cultivated cauliflower (D), and cauliflower ancestor (E). Mutations du génome humain Grace à elles nous ne sommes pas tous identiques: on parle de polymorphisme génétique (ou moléculaire). Par exemple : génération de multiples formes d anticorps. Mais certaines ne sont pas souhaitables..

8 MUTATIONS et : pandémies, évolution, génétique, environnement et cancer CANCER : PROLIFERATION INCONTROLLEE

9 CONTRÔLE POSITIF DE LA PROLIFERATION CONTRÔLE NEGATIF DE LA PROLIFERATION

10 EFFET DE MUTATIONS DANS LES MECANISMES DE REGULATION PAR EXEMPLE : PERTE DE L INHIBITION PAR CONTACT Normales Cancereuses Cellules en culture (fibroblastes; microscopie électronique à balayage)

11 Multiple mutations sont nécessaires pour q une cellule saine devienne cancéreuse Développement du cancer à partir de polypes du colon. MUTATIONS : SPONTANEES OU INDUITES? Comment savoir?

12 TAUX DE MUTATION* SPONTANEE Espèce Génome (pb) Mutations par génération H. sapiens 3,2x109 4,2 mutations modifiant des acides aminés par individu par génération * ponctuelles CAS D ETUDE : CANCER DU SEIN AU MASSACHUSETTS

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14 IL S AGIT D UN EXEMPLE DE GENOTOXICITE ENVIRONNEMENTALE Dinitrotoluène, un sou-produit du 2,4,6-trinitrotoluène (TNT) EPIDEMIOLOGIE DES CANCERS EN FRANCE «Pour étudier la fréquence des cancers, on dispose de deux indicateurs, l'un de mortalité : le nombre de décès annuel, et l'autre de morbidité (appelé aussi "incidence"): le nombre de nouveaux cas diagnostiqués chaque année.» «Les données de morbidité par cancer ne sont pas enregistrées, en France, au niveau national, mais il existe un certain nombre de registres départementaux» La plupart des registres européens ont été mis en place pour des objectifs spécifiques de surveillance épidémiologique au service de la décision de santé publique. Les registres français ont la particularité d'avoir été initiés à partir des années 1975, non pas dans le cadre d'une demande publique mais par de multiples initiatives individuelles avec des logiques propres visant essentiellement à répondre à des objectifs de recherche. La mise en cohérence nationale autour d'une politique de recherche et de santé publique est survenue en 1986, soit plus de 10 ans après l'émergence des premiers registres, par la création du Comité national des registres (CNR).

15 Une mobilisation nationale? «Un grand chantier national de lutte contre le cancer a été ouvert sous l'impulsion du Président de la République le 14 juillet 2002.» Registres du cancer en France metropolitaine Couvrent 11 millions = 17% de la population COMMENT EXPLIQUER L IMPACT DE L ENVIRONNEMENT SUR LA FREQUENCE DE MUTATION?

16 MODIFICATION CHIMIQUE DES BASES-1 MODIFICATION CHIMIQUE DES BASES-2

17 ASSOCIATION AVEC L ADN, INTERCALANTS REPLICATION (ADN) > INSERTIONS ET DELETIONS UV, RADIATIONS IONISANTES Exemples : UV, rayon-x, gamma,beta (=par radioactivité)

18 EXPOSITION AUX RAYONNEMENTS IONISANTS DE LA POPULATON FRANCAISE Le taux de radon dépend principalement du taux d'uranium dans les roches et de la perméabilité des sols UN MECANSIME COMMUN A PLUSIEURS MUTAGENS : STRESS OXIDANT : FORMATION ACCRUE DE RADICAUX LIBRES

19 R.O.S. ESPECES REACTIVES DE L OXYGENE ANION SUPEROXYDE (2) RADICAL HYDROXYLE (3)

20 LES RADICAUX LIBRES PEUVENT ENDOMMAGER (aussi) L ADN