Patrimoine génétique et santé

L’idée du chapitre

Le patrimoine génétique d’un individu, c’est l’ensemble de son information génétique : environ 3 milliards de paires de bases, réparties sur 46 chromosomes, portant près de 20 000 gènes.

Ce patrimoine a deux propriétés qui ont l’air de se contredire — et c’est tout le chapitre :

• il est stable : il est transmis à l’identique lors des divisions cellulaires ;
• il est variable : des mutations créent des versions alternatives des gènes, appelées allèles.

Selon l’effet de la variation sur la protéine produite, celle-ci est neutre, bénéfique ou pathogène. D’où la question à laquelle tout le chapitre répond : comment les variations du génome humain peuvent-elles affecter notre santé ?

Les six mots à connaître

L’exemple à savoir raconter : la drépanocytose

Cinq lignes, dans l’ordre. Si tu ne retiens que ça, tu as déjà des points.

• Le gène HBB (chromosome 11) code la chaîne β de l’hémoglobine.
• La mutation est une substitution au codon 6 du brin codant : \(\text{GAG} \to \text{GTG}\).
• Conséquence sur la protéine : l’acide glutamique (Glu) est remplacé par la valine (Val) en position 6.
• L’hémoglobine ainsi modifiée, l’hémoglobine S (HbS), polymérise en désoxygénation → hématies falciformes → anémie hémolytique.
• Transmission autosomique récessive : seuls les homozygotes \(HbS/HbS\) sont malades ; les hétérozygotes \(HbA/HbS\) sont porteurs sains.

Les quatre phrases à ne pas rater

• Seule la mutation germinale est transmise aux enfants ; la mutation somatique ne l’est pas.
• Une mutation n’est pas forcément pathogène : la majorité des SNP sont neutres.
• Une insertion ou une délétion d’un nucléotide décale le cadre de lecture : tous les acides aminés en aval sont modifiés.
• Le gène est la séquence d’ADN (unique par locus) ; l’allèle en est une version.

Et la chaîne à réciter dès qu’on te demande d’expliquer une maladie génétique : mutation → séquence d’ADN modifiée → protéine modifiée → fonction perturbée → maladie.

1. Un patrimoine stable… et pourtant variable

Le patrimoine génétique d’un individu est l’ensemble de son information génétique : environ 3 milliards de paires de bases, réparties sur 46 chromosomes, portant près de 20 000 gènes.

Deux propriétés cohabitent, et tout le chapitre naît de leur tension :

• Stabilité : le patrimoine génétique est transmis à l’identique lors des divisions cellulaires. C’est ce qui fait que toutes tes cellules portent la même information.
• Variabilité : des mutations créent des versions alternatives des gènes, appelées allèles.

Selon l’effet de la variation sur la protéine produite, elle est neutre, bénéfique ou pathogène. C’est ce dernier cas qui fait le lien entre patrimoine génétique et santé.

2. Gène, allèle, mutation : les trois mots qu’on confond

Gène : séquence d’ADN codant une protéine, à un locus (une adresse) précis sur un chromosome. Un locus, un gène.

Allèle : version alternative de ce gène. Un même gène peut avoir de nombreux allèles dans la population — ce sont les mutations qui les ont produits.

Mutation : modification permanente de la séquence nucléotidique. Trois formes au programme :

• substitution — un nucléotide est remplacé par un autre ;
• délétion — un ou plusieurs nucléotides sont perdus ;
• insertion — un ou plusieurs nucléotides sont ajoutés.

Cas particulier à connaître, le SNP (Single Nucleotide Polymorphism) : une variation d’un seul nucléotide, présente dans la population à une fréquence \(> 1\,\%\). Le seuil de \(1\,\%\) fait partie de la définition : c’est ce qui distingue une variation banale d’une mutation rare.

3. Germinale ou somatique : la question qui décide de tout

La même mutation n’a pas les mêmes conséquences selon la cellule qu’elle touche.

• Mutation germinale : elle touche une cellule reproductrice ⇒ elle est héréditaire, transmissible à la descendance.
• Mutation somatique : elle touche une cellule du corps ⇒ elle est non héréditaire. C’est le cas des mutations à l’origine des cancers.

Le réflexe d’examen : dès qu’une question parle de transmission aux enfants, la première chose à trancher est la nature germinale ou somatique de la mutation. Tant que ce n’est pas dit, aucune conclusion sur l’hérédité n’est justifiée.

4. Quand une variation devient pathogène : la drépanocytose

C’est l’exemple de référence du chapitre : une seule substitution, une maladie.

• Le gène : HBB, sur le chromosome 11, code la chaîne β de l’hémoglobine.
• La mutation : substitution au codon 6 du brin codant, \(\text{GAG} \to \text{GTG}\).
• La conséquence protéique : l’acide glutamique (Glu) est remplacé par la valine (Val) en position 6. Un seul acide aminé change : la mutation est faux-sens.
• La conséquence cellulaire : l’hémoglobine S (HbS) polymérise en désoxygénation, ce qui déforme les hématies → hématies falciformes.
• Le phénotype : anémie hémolytique.
• La transmission : autosomique récessive. Seuls les homozygotes \(HbS/HbS\) sont malades ; les hétérozygotes \(HbA/HbS\) sont porteurs sains.

5. La méthode : analyser l’impact d’une mutation sur une protéine

Cinq étapes, dans cet ordre, quel que soit le gène qu’on te donne.

1. Identifier la nature de la mutation : substitution (1 nucléotide remplacé), délétion ou insertion (décalage du cadre de lecture).
2. Écrire l’ARNm correspondant au brin codant muté, puis traduire grâce au tableau du code génétique.
3. Qualifier la mutation : silencieuse (même acide aminé), faux-sens (acide aminé différent), non-sens (codon stop prématuré).
4. Évaluer la conséquence sur la protéine : fonctionnelle, de structure altérée, ou tronquée.
5. Préciser le mode de transmission si la mutation est germinale : dominant, récessif, lié à l’X…

Chaque étape vaut des points, y compris quand la suivante est ratée. On les écrit toutes, même les évidentes.

6. Ce qui coûte des points

• Confondre mutation germinale et mutation somatique : seule la première est transmise aux enfants.
• Croire que toute mutation est pathogène : la majorité des SNP sont neutres.
• Oublier le décalage du cadre de lecture : une insertion ou une délétion d’un nucléotide modifie tous les acides aminés en aval.
• Confondre gène (séquence d’ADN, unique par locus) et allèle (version de ce gène).

1. Le patrimoine génétique humain

Le patrimoine génétique d’un individu est l’ensemble de son information génétique. Concrètement, chez l’humain : environ 3 milliards de paires de bases d’ADN, réparties sur 46 chromosomes, portant près de 20 000 gènes.

Il est stable. Il est transmis à l’identique lors des divisions cellulaires : c’est pour cela qu’un neurone et une cellule de peau du même individu portent la même information génétique.

Il est pourtant variable. Des mutations — modifications permanentes de la séquence nucléotidique — créent des versions alternatives des gènes, les allèles. La variabilité n’est donc pas un accident du système : c’est la conséquence directe du fait qu’une séquence peut être modifiée et que la modification, une fois installée, est copiée à l’identique comme le reste.

Trois issues possibles selon l’effet de la variation sur la protéine produite : elle est neutre (la protéine fait le même travail), bénéfique, ou pathogène (elle cause une maladie). Le chapitre étudie ce troisième cas, sans oublier qu’il ne concerne qu’une petite partie des variations.

2. Les mutations : nature, types, conséquences sur la protéine

Une mutation est une modification permanente de la séquence nucléotidique. « Permanente » est le mot important : elle sera recopiée à chaque division de la cellule touchée.

Les trois types, du point de vue de l’ADN :

• Substitution : un nucléotide est remplacé par un autre. La longueur de la séquence ne change pas, donc le cadre de lecture n’est pas décalé : un seul codon est affecté.
• Délétion : un ou plusieurs nucléotides sont perdus.
• Insertion : un ou plusieurs nucléotides sont ajoutés.

Délétion et insertion d’un nucléotide décalent le cadre de lecture : à partir du point de mutation, tous les codons suivants sont redécoupés, donc tous les acides aminés en aval sont modifiés. C’est pourquoi ces deux mutations sont en général beaucoup plus lourdes de conséquences qu’une substitution.

Les trois qualifications, du point de vue de la protéine :

• silencieuse : le codon change, mais l’acide aminé codé est le même ⇒ la protéine est identique ;
• faux-sens : l’acide aminé est différent ⇒ la protéine a une structure altérée ;
• non-sens : un codon stop prématuré apparaît ⇒ la protéine est tronquée.

La conséquence finale se dit en trois états : la protéine reste fonctionnelle, elle est de structure altérée, ou elle est tronquée. C’est cet état, et lui seul, qui explique ensuite le phénotype.

3. SNP et polymorphisme : la variation ordinaire

Un SNP (Single Nucleotide Polymorphism) est une variation portant sur un seul nucléotide, présente dans la population à une fréquence supérieure à \(1\,\%\).

Le seuil fait partie de la définition, et il a un sens : une variation portée par plus d’un individu sur cent n’est pas un accident isolé, c’est une version courante du gène dans cette population. D’où la conséquence qu’on oublie systématiquement : la majorité des SNP sont neutres. Ils différencient les individus sans les rendre malades — groupes sanguins, couleur des yeux, sensibilité à certaines molécules.

Autrement dit : porter des variants n’est pas une anomalie, c’est l’état normal d’un génome humain. Le lien avec la santé concerne une petite fraction de ces variations.

4. Germinale ou somatique : la cellule touchée décide de l’hérédité

Mutation germinale — elle touche une cellule reproductrice. Elle est donc présente dans les gamètes, se retrouve dans la cellule-œuf, puis dans toutes les cellules de l’enfant : elle est héréditaire, transmissible à la descendance. C’est le cas des maladies génétiques familiales.

Mutation somatique — elle touche une cellule du corps. Elle sera transmise aux cellules filles de cette cellule (donc à un clone de cellules dans l’organisme), mais elle est absente des cellules reproductrices : elle est non héréditaire. Les mutations à l’origine des cancers sont de ce type — c’est la raison pour laquelle un cancer n’est pas, en règle générale, transmis aux enfants.

Bien voir la symétrie : dans les deux cas la mutation est permanente et recopiée fidèlement. Ce qui change, ce n’est pas la mutation, c’est la lignée cellulaire dans laquelle elle est tombée.

5. Exemple entièrement traité : la drépanocytose

On applique la méthode du cours, étape par étape, sans en sauter une seule.

Le point de départ. Le gène HBB, situé sur le chromosome 11, code la chaîne β de l’hémoglobine — la protéine des hématies qui transporte le dioxygène.

Étape 1 — identifier la nature de la mutation. On compare le brin codant des deux allèles au niveau du codon 6 : \(\text{GAG} \to \text{GTG}\). Un seul nucléotide est remplacé (le A devient un T) : c’est une substitution. La longueur de la séquence est inchangée, donc aucun décalage du cadre de lecture : seul le codon 6 est concerné, tout le reste de la protéine est intact.

Étape 2 — écrire l’ARNm, puis traduire. L’ARNm reprend la séquence du brin codant, avec U à la place de T :

• allèle normal : brin codant \(\text{GAG}\) → ARNm \(\text{GAG}\) → Glu (acide glutamique) ;
• allèle muté : brin codant \(\text{GTG}\) → ARNm \(\text{GUG}\) → Val (valine).

(La correspondance codon → acide aminé se lit dans le tableau du code génétique, toujours fourni en exercice : on ne l’apprend pas, on l’utilise.)

Étape 3 — qualifier la mutation. L’acide aminé change (Glu → Val) et aucun codon stop n’apparaît : la mutation est faux-sens. Elle n’est ni silencieuse (l’acide aminé n’est pas le même), ni non-sens (la traduction n’est pas interrompue).

Étape 4 — évaluer la conséquence sur la protéine, puis sur le phénotype. La chaîne β porte désormais une valine en position 6 : l’hémoglobine obtenue est l’hémoglobine S (HbS), de structure altérée. Elle polymérise en désoxygénation — c’est-à-dire quand elle a libéré son dioxygène. Les polymères déforment l’hématie, qui prend une forme de faucille : ce sont les hématies falciformes. Ces hématies fragiles sont détruites, d’où une anémie hémolytique.

La chaîne complète, celle qu’on attend rédigée : substitution GAG → GTG au codon 6 → Glu remplacé par Val en position 6 → hémoglobine S → polymérisation en désoxygénation → hématies falciformes → anémie hémolytique.

Étape 5 — préciser le mode de transmission. La mutation est germinale : elle se transmet. La transmission est autosomique récessive — « autosomique » parce que le gène HBB est sur le chromosome 11, qui n’est pas un chromosome sexuel ; « récessive » parce que la maladie ne s’exprime qu’en l’absence d’allèle normal :

• \(HbS/HbS\) (homozygote) : malade ;
• \(HbA/HbS\) (hétérozygote) : porteur sain — il porte la mutation et peut la transmettre, mais il n’est pas malade ;
• \(HbA/HbA\) : ni malade, ni porteur.

6. Application du mode de transmission : un croisement de deux porteurs sains

Puisque la transmission est autosomique récessive, on peut prévoir la descendance de deux porteurs sains \(HbA/HbS\). Chaque parent produit deux types de gamètes, \(HbA\) et \(HbS\), en proportions égales.

Soit, pour chaque enfant : \(\dfrac{1}{4}\) de \(HbA/HbA\), \(\dfrac{2}{4}\) de \(HbA/HbS\) et \(\dfrac{1}{4}\) de \(HbS/HbS\). Deux parents non malades peuvent donc avoir un enfant malade : c’est exactement ce que signifie « récessif ».

À retenir pour la rédaction : on justifie toujours les génotypes des parents avant de calculer. Ici, un enfant \(HbS/HbS\) a nécessairement reçu un allèle \(HbS\) de chacun de ses deux parents — et comme ceux-ci ne sont pas malades, ils sont forcément \(HbA/HbS\).

7. La réponse à la question du chapitre

Comment les variations du génome humain peuvent-elles affecter notre santé ?

Le patrimoine génétique est stable — transmis à l’identique au fil des divisions — mais il n’est pas figé : des mutations y créent en permanence des allèles nouveaux. La plupart de ces variations sont neutres ; certaines sont bénéfiques ; quelques-unes sont pathogènes, parce qu’elles modifient une protéine au point d’en perturber la fonction. La drépanocytose montre la chaîne complète et minimale : un seul nucléotide remplacé suffit à changer un acide aminé, donc la structure de l’hémoglobine, donc la forme des hématies, donc l’état de santé de l’individu.

Enfin, le lieu de la mutation fixe sa portée : germinale, elle passe aux générations suivantes et donne une maladie héréditaire ; somatique, elle reste dans l’individu et peut y produire un cancer, sans être transmise à ses enfants.

Le cours en dix lignes (vérifie que la base tient)

Patrimoine génétique : environ 3 milliards de paires de bases, 46 chromosomes, près de 20 000 gènes. Stable (transmis à l’identique lors des divisions cellulaires), variable (les mutations créent des allèles). Une mutation est une modification permanente de la séquence nucléotidique : substitution, délétion, insertion. Elle est silencieuse, faux-sens ou non-sens selon son effet sur l’acide aminé codé ; la protéine reste alors fonctionnelle, devient de structure altérée, ou est tronquée. Un SNP est une variation d’un seul nucléotide de fréquence \(> 1\,\%\) dans la population. Une mutation germinale (cellule reproductrice) est héréditaire ; une mutation somatique (cellule du corps) ne l’est pas — cas des cancers. Exemple de référence : HBB, chromosome 11, chaîne β de l’hémoglobine, substitution \(\text{GAG} \to \text{GTG}\) au codon 6, Glu → Val en position 6, HbS qui polymérise en désoxygénation, hématies falciformes, anémie hémolytique, transmission autosomique récessive.

Si un maillon de ce paragraphe te manque, remonte d’un palier avant de lire la suite : les pièges ci-dessous supposent que la base est en place.

Piège n°1 — germinale / somatique

C’est la confusion qui coûte le plus cher, parce qu’elle contamine toute la fin d’une copie : une seule erreur de nature, et toutes les conclusions sur la transmission tombent.

• Germinale = cellule reproductrice ⇒ transmissible à la descendance.
• Somatique = cellule du corps ⇒ non transmissible aux enfants.

Le piège classique : « expliquez pourquoi les mutations responsables d’un cancer ne sont généralement pas transmises aux enfants ». La réponse attendue n’est pas « parce que le cancer n’est pas héréditaire » (c’est reformuler la question), mais : ces mutations sont somatiques, elles surviennent dans des cellules du corps et sont absentes des cellules reproductrices ; elles ne peuvent donc pas passer aux gamètes.

Second piège, plus subtil : une mutation somatique est transmise — aux cellules filles de la cellule touchée. Ne va pas écrire qu’elle « disparaît » ou qu’elle « n’est pas copiée ». Elle est permanente et recopiée ; simplement, cette lignée-là ne mène pas aux gamètes.

Piège n°2 — « toute mutation rend malade »

Faux, et c’est écrit dans le cours : selon leur effet sur la protéine produite, les variations sont neutres, bénéfiques ou pathogènes, et la majorité des SNP sont neutres.

Ce qui est attendu quand on te demande si un variant est pathogène : ne conclus jamais depuis la seule existence de la mutation. Il faut passer par la protéine. La question à te poser est toujours : l’acide aminé change-t-il ? la protéine reste-t-elle fonctionnelle ? Une substitution qui laisse la protéine fonctionnelle n’a aucune conséquence sur la santé, même si l’ADN est bien modifié.

Corollaire souvent demandé : le critère de fréquence. Un variant est un polymorphisme quand sa fréquence dans la population dépasse \(1\,\%\). Un allèle rencontré chez plusieurs pour cent des individus est donc un polymorphisme — ce qui, seul, ne dit rien de sa dangerosité.

Piège n°3 — oublier le décalage du cadre de lecture

La faute la plus fréquente sur les exercices de traduction : traiter une délétion comme une substitution, c’est-à-dire ne modifier qu’un seul acide aminé.

• Substitution : la longueur ne change pas ⇒ un seul codon est touché ⇒ au plus un acide aminé est modifié.
• Insertion ou délétion d’un nucléotide : la séquence est décalée ⇒ tous les codons suivants sont redécoupés ⇒ tous les acides aminés en aval sont modifiés, et un codon stop prématuré peut apparaître.

Le geste de copie qui prouve que tu l’as compris : réécrire la séquence mutée en la redécoupant en codons à partir du début, et non pas garder le découpage de la séquence normale.

Piège n°4 — gène et allèle employés l’un pour l’autre

Le gène est la séquence d’ADN codant une protéine, unique par locus. L’allèle est une version de ce gène ; un même gène peut en avoir de nombreux dans la population.

Donc : on n’écrit pas « le gène de la drépanocytose ». On écrit l’allèle muté du gène HBB, ou l’allèle \(HbS\). De même, deux individus n’ont pas « des gènes différents » pour l’hémoglobine : ils ont le même gène HBB au même locus, et éventuellement des allèles différents.

Le mot locus vaut souvent un point à lui seul : c’est l’emplacement du gène sur le chromosome, et c’est ce qui explique qu’on compare toujours des allèles au même locus.

Piège n°5 — T ou U ? brin codant et ARNm

Le cours donne la mutation sur le brin codant : \(\text{GAG} \to \text{GTG}\). L’ARNm, lui, reprend cette séquence avec U à la place de T : le codon devient \(\text{GUG}\), qui code la valine.

Deux fautes à ne jamais commettre :

• écrire un U dans une séquence d’ADN ;
• écrire un T dans une séquence d’ARNm.

Et une précision de rédaction : quand tu donnes une séquence, précise toujours de quoi tu parles — « brin codant », « ARNm », « acides aminés ». Un correcteur ne devine pas ; une séquence non identifiée n’est pas comptée.

Cas limites : quand la bonne réponse commence par « ça dépend »

• Une mutation qui ne change rien à la protéine. Le codon est modifié, mais l’acide aminé codé est le même : la mutation est silencieuse. La redondance (dégénérescence) du code génétique — plusieurs codons pour un même acide aminé — l’explique. La mutation est bien réelle dans l’ADN, la protéine est identique.
• Un individu qui porte la mutation sans être malade. L’hétérozygote \(HbA/HbS\) est porteur sain : il possède l’allèle muté et le transmet, mais son allèle normal suffit. Génotype et phénotype ne se déduisent pas l’un de l’autre sans passer par le mode de transmission.
• Une mutation « d’un seul nucléotide » aux conséquences majeures. Une substitution peut créer un codon stop prématuré : la mutation est alors non-sens et la protéine tronquée, donc souvent non fonctionnelle. La taille de la modification de l’ADN ne préjuge pas de la gravité.
• Une maladie génétique non héréditaire. Ce n’est pas une contradiction : un cancer est bien dû à des mutations, mais somatiques. « Génétique » ne veut pas dire « héréditaire ».

Rédiger pour prendre tous les points : la chaîne causale

Sur ce chapitre, les points ne sont pas donnés pour la conclusion, mais pour les maillons. Une réponse complète descend toujours les mêmes échelles, dans cet ordre :

1. la mutation (nature exacte, localisation exacte) ;
2. l’ARNm puis l’acide aminé modifié ;
3. la protéine : fonctionnelle, de structure altérée, tronquée ;
4. la cellule ;
5. l’individu (le phénotype, la maladie) ;
6. la transmission, si la mutation est germinale.

Le modèle, sur la drépanocytose : « Une substitution au codon 6 du brin codant du gène HBB (\(\text{GAG} \to \text{GTG}\)) remplace l’acide glutamique par la valine en position 6 de la chaîne β. L’hémoglobine S ainsi formée polymérise en désoxygénation, ce qui déforme les hématies en faucilles ; ces hématies sont détruites, d’où une anémie hémolytique. La transmission étant autosomique récessive, seuls les homozygotes \(HbS/HbS\) sont malades, les hétérozygotes \(HbA/HbS\) étant porteurs sains. »

Enfin : ne saute jamais l’étape « nature de la mutation », même quand elle te paraît évidente. C’est le seul maillon qui est toujours au barème.

Où on en est

Acquis du chapitre : le patrimoine génétique est stable et variable ; les mutations (substitution, délétion, insertion) créent des allèles ; leurs effets sur la protéine sont neutres, bénéfiques ou pathogènes ; une mutation germinale est héréditaire, une mutation somatique ne l’est pas ; et la drépanocytose montre la chaîne complète d’une substitution jusqu’à une maladie.

Tout ce qui suit se déduit de là, en changeant simplement d’échelle : on quitte l’individu, soit vers le haut (la population), soit vers le bas (la cellule).

Direction 1 — de l’individu à la population

Un indice est déjà dans le cours : la définition du SNP contient une fréquence (\(> 1\,\%\) dans la population). Autrement dit, dès la première, on cesse de raisonner sur un seul génome pour compter des allèles à l’échelle d’un groupe d’individus.

C’est ce comptage que l’an prochain systématise. On y utilise la loi de Hardy-Weinberg, qui relie la fréquence d’un allèle à la proportion attendue de génotypes. En notant \(q\) la fréquence de l’allèle récessif, la fréquence théorique des homozygotes est

\(f(aa) = q^{2}\)

Ce simple carré explique une chose contre-intuitive et très demandée : un allèle pathogène récessif peut être assez répandu sans que la maladie le soit. Si \(q\) est petit, \(q^{2}\) est beaucoup plus petit encore — l’essentiel des porteurs sont des hétérozygotes, sains, invisibles.

Le lien avec ce que tu viens d’apprendre : ce sont les mutations germinales, et elles seules, qui alimentent le stock d’allèles d’une population, puisque ce sont les seules qui passent à la génération suivante.

Direction 2 — calculer un risque dans une famille

Le raisonnement du cours (croisement de deux porteurs sains \(HbA/HbS\)) se prolonge en calcul de probabilité — un exercice standard de terminale.

Le croisement \(HbA/HbS \times HbA/HbS\) donne \(\dfrac{1}{4}\) de \(HbA/HbA\), \(\dfrac{2}{4}\) de \(HbA/HbS\) et \(\dfrac{1}{4}\) de \(HbS/HbS\).

Question type : un enfant de ce couple est sain ; quelle est la probabilité qu’il soit porteur sain ? On ne divise pas par 1, mais par la probabilité d’être sain, car l’information « il est sain » élimine le cas \(HbS/HbS\) :

\(P(\text{porteur} \mid \text{sain}) = \dfrac{2/4}{3/4} = \dfrac{2}{3}\)

Ce passage d’une proportion à une probabilité conditionnelle est précisément le saut de niveau : la génétique de première décrit des génotypes, celle de terminale les compte et les pondère.

Direction 3 — les mutations somatiques mènent aux cancers

Le cours mentionne les cancers comme exemple de mutations somatiques ; le chapitre suivant ouvre la boîte. Deux familles de gènes y sont concernées, et elles fonctionnent en miroir.

• Un proto-oncogène est un gène normal, impliqué dans la régulation positive de la prolifération cellulaire. Muté (gain de fonction), il devient un oncogène et stimule la division cellulaire de manière incontrôlée. C’est l’accélérateur bloqué.
• Un gène suppresseur de tumeur, comme TP53, code une protéine (ici p53) qui détecte les dommages de l’ADN et bloque le cycle cellulaire, ou déclenche l’apoptose. Sa mutation (perte de fonction) supprime ce verrou : les cellules à ADN endommagé se divisent sans contrôle. C’est le frein coupé.

Et le point qui relie tout : ces mutations sont somatiques. Elles s’accumulent dans une lignée de cellules du corps, elles y sont permanentes et fidèlement recopiées à chaque division — mais elles ne rejoignent pas les gamètes, et ne sont donc pas transmises aux enfants.

Direction 4 — la question qu’on ne sait pas encore trancher ici

Une question tombe naturellement quand on a compris le chapitre : si un allèle est pathogène, pourquoi se maintient-il dans une population au lieu d’en disparaître ?

Avec les outils de première, on ne peut pas y répondre : on sait décrire l’effet d’un allèle sur un individu, pas suivre sa fréquence sur des générations. Il faut pour cela raisonner sur les fréquences alléliques d’une population entière et sur ce qui les fait varier — exactement le programme de l’an prochain. Retiens seulement la forme de la réponse : elle ne se cherche jamais au niveau de l’individu malade, mais au niveau de la population et de l’environnement dans lequel elle vit.

Le cours te donne d’ailleurs la clé du vocabulaire : une variation peut être neutre, bénéfique ou pathogène. Ce classement n’a de sens que rapporté à un contexte — c’est ce qu’on formalisera.

Ce qu’il faut emporter pour l’an prochain

• Une seule échelle, parcourue dans les deux sens : nucléotide → codon → acide aminé → protéine → cellule → individu → population. Tout le chapitre, et tout ce qui vient après, est un déplacement sur cette échelle.
• La coupure germinale / somatique organise la suite du programme : d’un côté l’hérédité, les familles, les populations ; de l’autre les cancers et le contrôle du cycle cellulaire.
• La méthode d’analyse ne change pas : identifier la mutation, écrire l’ARNm, traduire, qualifier (silencieuse / faux-sens / non-sens), conclure sur la protéine, puis sur la transmission. On l’appliquera à des gènes nouveaux, avec des documents plus longs — mais ce sont toujours ces cinq étapes.
• Les SNP servent à étudier la susceptibilité génétique : puisque la plupart sont neutres et qu’ils diffèrent d’un individu à l’autre, on peut chercher lesquels sont plus fréquents chez les personnes atteintes d’une maladie. C’est le principe des grandes études génomiques actuelles.