Qu'est-Ce que la mutagénèse ?

Qu’est ce que la mutagénèse?

      Lorsqu’il y a l’apparition d’une mutation soit naturel ou artificiel comme la présence d’agent mutagène tel que les UV, la mutagenèse peut être une alternative efficace. Ce processus peut être à l'origine de maladie tel que le cancer,  ou de maladies héréditaires. Notamment , de par une efficacité incontestable au sein du médicale , il est le principal responsable de la biodiversité des espèces.

     Entre autre, la mutagenèse pourrait être définie comme une introduction volontaire de mutations par l'action d'agents mutagènes chimiques ou physiques dans une séquence d'ADN et ayant pour but principal l'obtention d'informations sur le rôle des gènes, à partir de l'analyse des effets de ces mutations.Lorsque le terme « mutagenèse » est évoqué ,nous devons également penser à aborder le terme de « protéines », car de façon direct , la mutagenèse permettra de soumettre un indice au niveau de l'importance des acides aminés dans la fonction de la protéine et apportera une modification de type in vitro de la séquence en acides aminés de la protéine en question. Cette technique est également utilisée en production de variétés nouvelles.

     Le génie génétique et la biologie utilisent la mutagène pour comprendre le fonctionnement des gènes et pour pouvoir les modifier dans certains cas.

Type de mutagenèse

       Il existe deux types de mutagenèses: la mutagenèse aléatoire qui consiste à modifier un (ou des) gène d’un individu en provoquant des mutations de manière peu ciblé au sein de notre organisme. Celle-ci , aura pour premier but l'obtention d'un grand nombre de mutants et elle sera suivie par la mutagenèse dirigée , qui sera plus précise et plus ciblée.

A) La mutagenèse aléatoire.

       La mutagenèse aléatoire résulte donc à l’induction de mutations n'importe où dans l’ADN, afin d'obtenir un nombre important de mutants, pouvant être par la suite sélectionnés (mutagenèse dirigée) . Ces mutations peuvent être obtenue de manière chimiques ou encore par irradiation , mais elles peuvent également résulter de divers propriétés du milieu par l'action de composés mutagènes .

       La localisations de gènes codant devient son objectif principal en détectant et en changeant des caractères  (cheveux, yeux , etc..). Il y'a dans un premier temps, les mutations dans diverses régions du génome, puis dans un second temps , les mutants sont triés à l'aide d'un crible et seuls seront gardés ceux qui présenteront le caractère que l'on veut observer. Une fois le gène identifié, on pourra utiliser la mutagenèse dirigée pour créer des mutations plus ciblées et étudier leurs impacts.

1. Applications :

Médicinale :L'amélioration et la découverte d'antibiotiques rend la mutagenèse très populaire  .  Cette utilisation de la mutagenèse nécessite de déterminer les paramètres du traitement (concentration, durée d'exposition…), le plus souvent de sorte qu'on obtienne une mutation par cellule. Dans le cas où plusieurs mutations sont créées, il existe un risque que certaines d'entre elles annulent les effets bénéfiques des autres , c'est pour cela qu'il faudra tenter plusieurs induction pour tomber par chance sur l'antibiotique souhaité de départ.

Agronomie : Une autre application de la mutagenèse aléatoire est également l'obtention de nouvelles variétés, considérées par certains comme des formes d'organismes génétiquement modifiés (OGM). Cette technique est maintenant assez vieille , ayant déjà commencé dès les années 30 aux États-Unis. Le crible permettant de provoquer une mutation peut être varié comme l'obtention de pépins plus gros, de fruits plus sucrés ou de nouvelles couleurs. La mutagenèse au niveau de l'agronomie est donc une mutagenèse exploité depuis fort longtemps par l'homme et qui ne détient donc plus de secret pour ce dernier.

       Donc lorsqu'on sait peu de chose sur la fonction d'une protéine, la mutagenèse aléatoire est souvent utilisée comme première étape d'investigation. L'analyse des mutants obtenus donne plus d'informations sur la fonction et les gènes associés à cette protéine. L'intérêt de cette stratégie est qu'elle permet de réduire le champ de recherches à un fragment beaucoup plus petit. Son processus majeur est donc de  favoriser les mutations dans l'environnement dans lequel se trouve l'ADN, soit en modifiant les propriétés du milieu (concentration en ions, enzymes…), ou par l'action de composés mutagènes chimiques ou physiques.La mutagenèse aléatoire laissera alors par la suite des recherches sa place a la mutagenèse dirigée.

B) La mutagenèse dirigée.

La mutagenèse dirigée peut être définie comme une méthode précise et cible un gène de manière volontaire. Elle est l'induction d'une ou plusieurs mutations au sein d'un génome ciblé. Cette méthode est employée pour modifier les structures de l'ADN, l'ARN mais également des protéines.

Mais la mutagenèse dirigée connaît également différentes sous partie et possède différents dérivées ou plus justement , plusieurs méthodes d'induction.La plus populaire de par une utilisation fréquente est la PCR (polymerase chain reaction) et elle est donc considérée comme une méthode de modification de l'ADN qui est très appréciée car elle est une méthode de biologie moléculaire d'amplification génique , qui permet de dupliquer en grand nombre une séquence d'ADN.

 De nombreuses techniques sont possibles, par le biais de la PCR  , la:

• méga amorce
• inverse PCR (IPCR)
• enzymatic inverse PCR (EIPCR)
• recombinant circle PCR (RCPCR)
• recombinant PCR (RPCR)
• PCR interne (PCR I)

      La puissance majeure de la PCR est la possibilité d'obtenir simplement, rapidement et en grande quantité de l'ADN mutés , ceci fait d'elle , l'une des stratégies de mutagenèse les plus populaires également. On peut ainsi, par exemple, détecter la présence du virus mais notamment la présence de traces d'OGM.

 La PCR est une technique basée sur une répétition de cycles de transition de température .(voir schéma ci dessous)

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