- Mutagenèse aléatoire
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La mutagenèse aléatoire consiste à produire des mutations n'importe où dans l’ADN.
Sommaire
Principe
La mutagenèse aléatoire sert principalement à localiser des gènes codant pour un phénotype particulier. En effet, après avoir obtenu des mutations dans diverses régions du génome, 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(s) gène(s) identifié(s), on pourra utiliser la mutagenèse dirigée pour créer des mutations plus ciblées et étudier leurs impacts sur le phénotype.
Lorsqu'on sait peu de choses 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[1].
Démarche
Il s'agit 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.
Il existe des systèmes de réparation de l'ADN qui interviennent au cours de sa synthèse et remplacent les mauvais nucléotides. Un moyen d'augmenter le nombre d'erreurs, et donc de mutations, est de jouer sur ces systèmes de correction. Par exemple, on utilisera une Taq polymérase qui n'a pas d'activité de relecture. Elle ne pourra donc pas corriger les erreurs commises durant la réplication de l'ADN.
Les modifications chimiques :
- analogues de bases ;
- désamination des bases ;
- agent alkylant.
Les mutations dues aux modifications chimiques provoquent une altération de l'appariement, il faut deux réplications d'ADN pour que la mutation soit fixée[2].
Les modifications physiques :
- radiations ionisantes ;
- rayonnement ultraviolet ;
- agents oxydants.
Les agents physiques provoquent des altérations dans l'ADN (cassure, modification de la structure…)[3].
Applications
Une application directe de la mutagenèse aléatoire est l'amélioration des antibiotiques. Elle a entre autres permis de passer la production de pénicilline de quelques milligrammes à 40 grammes par litre. 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[4].
Notes et références
- James D. Watson, Micheal Gilman, Jan Witkowski et Mark Zoller, ADN Recombinant, De Boeck-Wesmael, 1994, 2e éd. (ISBN 2-8041-1597-6)
- Génétique sur Université Pierre et Marie Curie. Consulté le 30 octobre 2011
- Bruce Alberts (dir.), Biologie moléculaire de la cellule, Flammarion Médecine-Sciences, 2004, 4e éd. (ISBN 978-2257162199)
- Emmanuel Rondags, Stéphane Delaunay et Pierre Germain, Production d'antibiotiques par biotechnologies, 2003 [présentation en ligne]
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
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