Variation génétique et santé
Cours · SVT (première), chapitre 8 · première, spécialité sciences de la vie et de la Terre · le début du chapitre, la suite sur Adloun
L'ADN de chaque être humain est le support d'une information héréditaire qui, lors de sa réplication, subit inévitablement des erreurs : les mutations. Ces modifications de la séquence des nucléotides sont la source de la diversité génétique qui a permis l'évolution des espèces. Mais elles constituent aussi, à l'échelle de l'individu, l'origine de nombreuses maladies. Comprendre les mutations, c'est comprendre pourquoi certaines maladies se transmettent de génération en génération, pourquoi un cancer se développe au cours de la vie, et pourquoi les bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques.
Il est essentiel de distinguer deux catégories de mutations selon la cellule où elles surviennent. Une mutation qui touche une cellule de la lignée germinale (celle qui produit les gamètes) sera transmise à la descendance : elle est à l'origine des maladies héréditaires. Une mutation qui touche une cellule somatique (toutes les autres cellules du corps) n'est pas transmise aux enfants, mais peut, en s'accumulant, provoquer un cancer. Ce chapitre explore ces deux versants de la variation génétique et leurs enjeux de santé publique.
8.1 Mutations germinales et mutations somatiques
8.1.1 Deux localisations, deux conséquences
Une mutation est une modification de la séquence des nucléotides de l'ADN. Elle peut être spontanée (erreur non corrigée lors de la réplication) ou induite par un agent mutagène (rayonnements, substances chimiques). Toutes les cellules d'un organisme pouvant muter, la conséquence d'une mutation dépend avant tout de la nature de la cellule concernée.
Une mutation germinale affecte une cellule de la lignée germinale (cellules à l'origine des gamètes, dans les gonades). Présente dans un gamète, elle est transmise à la descendance et se retrouve dans toutes les cellules de l'enfant.
Une mutation somatique affecte une cellule somatique (peau, poumon, intestin…). Elle n'est pas transmise à la descendance ; elle ne concerne que le clone de cellules issu de la cellule mutée par mitoses successives.
8.1.2 La mutation, source de diversité et de maladies
Les mutations sont ambivalentes. À l'échelle des populations et des temps longs, elles créent de nouveaux allèles : elles sont le moteur de la biodiversité et de l'évolution, fournissant la matière première sur laquelle agit la sélection naturelle. À l'échelle de l'individu, une mutation peut être neutre (sans effet), parfois bénéfique, mais aussi délétère lorsqu'elle altère un gène essentiel.
Propriété : Le double visage des mutations
Les mutations sont la source première de la diversité génétique (nouveaux allèles, matière de l'évolution). Mais certaines mutations, en modifiant un gène codant une protéine indispensable, sont à l'origine de maladies : maladies héréditaires (mutations germinales) ou cancers (mutations somatiques).
8.2 Les maladies génétiques héréditaires
8.2.1 Un allèle muté transmis selon les lois de l'hérédité
Une maladie génétique héréditaire est due à un allèle muté d'un ou plusieurs gènes, présent dès la conception dans toutes les cellules. Cet allèle se transmet de parents à enfants selon les lois de l'hérédité mendélienne. Le mode de transmission dépend de deux caractères de l'allèle responsable.
Un allèle est dominant s'il s'exprime dès qu'il est présent en un seul exemplaire (individu hétérozygote malade) ; il est récessif s'il ne s'exprime que présent en double exemplaire (individu homozygote malade ; l'hétérozygote est porteur sain).
L'allèle est autosomique s'il est porté par un chromosome non sexuel (transmission indépendante du sexe), ou lié au sexe s'il est porté par un chromosome sexuel (le plus souvent le chromosome X).
| Mode de transmission | Indice sur l'arbre généalogique | Exemple |
|---|---|---|
| Récessif autosomique | Enfants malades de parents non malades ; garçons et filles également touchés | Mucoviscidose, drépanocytose |
| Dominant autosomique | Chaque malade a un parent malade ; pas de « saut » de génération | Chorée de Huntington |
| Récessif lié à l'X | Surtout des garçons atteints ; transmission par les mères conductrices | Hémophilie, myopathie de Duchenne |