438 trOiSiÈMe partie La génétique
ConCept
18.5
le cancer est la conséquence de modifications
génétiques qui altèrent la régulation
du cycle cellulaire (p. 431 à 436)
• Les produits des protooncogènes et des gènes suppresseurs de
tumeurs assurent la régulation de la division cellulaire. Une modification qui intensifie démesurément l’activité d’un proto-oncogène le transforme en un oncogène capable de déclencher une croissance cellulaire
excessive et de provoquer le cancer. Un gène suppresseur de tumeurs
code pour une protéine qui empêche toute division cellulaire anormale.
Une mutation de ce type de gène qui diminue l’activité de ses protéines
exerce des effets semblables à ceux de l’activation d’un oncogène.
• De nombreux proto-oncogènes et gènes de suppression des tumeurs
codent respectivement pour les composantes des voies de stimulation
et d’inhibition de la croissance, et les mutations de ces gènes peuvent
interférer avec les voies normales de transduction des stimulus cellulaires. Si une protéine d’une voie de stimulation, telle que Ras
(protéine G), existe sous une forme hyperactive, elle devient oncogène.
Si une protéine d’une voie d’inhibition, comme p53 (activateur de la
transcription), est défectueuse, elle n’agit plus en tant que suppresseur
de tumeurs.
• Dans le modèle d’apparition progressive du cancer, l’accumulation
de mutations multiples touchant les proto-oncogènes et les gènes
suppresseurs de tumeurs modifie les cellules normales en cellules cancéreuses. Des progrès techniques dans le séquençage de l’ADN et de
l’ARNm permettent d’envisager des traitements personnalisés du cancer.
• Un individu qui hérite d’un oncogène ou de l’allèle mutant d’un gène
suppresseur de tumeurs a une prédisposition plus élevée à souffrir
de certains types de cancer. Certains Virus favorisent l’apparition
du cancer par l’intégration de l’ADN viral dans le génome des cellules.
Comparez les fonctions habituelles des protéines codées
par des proto-oncogènes avec celles des protéines codées
par des gènes suppresseurs de tumeurs.
éVaLUatiON
NiVeaU 1 : cONNaiSSaNceS et cOMpréheNSiON
1. Si un certain opéron produit des enzymes qui permettent la
synthèse d’un acide aminé essentiel et si sa régulation se déroule
comme celle de l’opéron trp :
a) l’acide aminé inactive le répresseur.
b) les enzymes produites sont appelées enzymes inductibles.
c) le répresseur est actif en l’absence de l’acide aminé.
d) l’acide aminé joue le rôle de corépresseur.
e) l’acide aminé active la transcription de l’opéron.
2. Nos cellules musculaires semblent différentes de nos cellules
nerveuses, principalement :
a) parce qu’elles n’expriment pas les mêmes gènes.
b) parce qu’elles ne contiennent pas les mêmes gènes.
c) parce qu’elles utilisent un code génétique différent.
d) parce qu’elles ont des ribosomes qui leur sont propres.
e) parce qu’elles n’ont pas les mêmes chromosomes.
3. Le fonctionnement des amplificateurs est un exemple :
a) de régulation de l’expression génique au niveau de la
transcription.
b) de mécanisme de régulation de l’ARNm après la transcription.
c) de stimulation de la traduction par les facteurs d’initiation.
d) de régulation postérieure à la traduction qui active certaines
protéines.
e) d’un équivalent, chez les Eucaryotes, du fonctionnement
du promoteur chez les cellules procaryotes.
4. La différenciation cellulaire comprend toujours :
a) la production de protéines typiques des tissus, comme l’actine
des muscles.
b) la migration des cellules.
c) la transcription du gène myoD.
d) la perte sélective de certains gènes du génome.
e) la sensibilité de la cellule aux indices présents dans son milieu,
comme la lumière ou la chaleur.
5. Parmi les événements suivants, lequel constitue un exemple
de contrôle de l’expression génique après la transcription ?
a) L’ajout de groupements méthyle aux bases de cytosine de l’ADN.
b) La liaison de facteurs de transcription sur un promoteur.
c) L’excision d’introns et l’épissage différentiel d’exons.
d) L’amplification génique contribuant au développement
du cancer.
e) Le repliement de l’ADN pendant la formation
d’hétérochromatine.
NiVeaU 2 : appLicatiON et aNaLYSe
6. La mutation du répresseur d’un opéron inductible qui l’empêcherait
de se lier à l’opérateur provoquerait :
a) la liaison irréversible du répresseur au promoteur.
b) le ralentissement de la transcription des gènes de l’opéron.
c) l’accumulation du substrat de la voie dont l’opéron assure
la régulation.
d) la transcription continue des gènes de l’opéron.
e) la surproduction de la protéine activatrice du catabolisme
(protéine CAP).
7. Dans l’œuf de Drosophila melanogaster, l’absence de l’ARNm bicoïd
entraîne la formation d’une larve dépourvue de parties antérieures
et un dédoublement en miroir de ses parties postérieures. C’est la
preuve que le produit du gène bicoïd :
a) est transcrit dans le jeune embryon.
b) entraîne normalement la formation des structures postérieures.
c) entraîne normalement la formation des structures antérieures.
d) est une protéine présente dans toutes les structures antérieures.
e) aboutit à la mort cellulaire programmée.
8. Parmi les énoncés suivants concernant l’ADN de l’une des cellules
de votre cerveau, lequel est vrai ?
a) La plus grande partie de l’ADN code pour des protéines.
b) La majorité des gènes ont de bonnes chances d’être transcrits.
c) Chaque gène est adjacent à un amplificateur.
d) De nombreux gènes forment des groupements qui ressemblent
à des opérons.
e) C’est le même que l’ADN dans une des cellules de votre cœur.
9. Dans une cellule, la quantité de protéine fabriquée à partir d’une
molécule donnée d’ARNm dépend en partie :
a) du degré de méthylation de l’ADN.
b) du taux de dégradation de l’ARNm.
c) de la présence de certains facteurs de transcription.
d) du nombre d’introns présents dans l’ARNm.
e) des types de ribosomes présents dans le cytoplasme.
10. Les proto-oncogènes risquent de devenir des oncogènes capables
de provoquer le cancer. Quelle est la meilleure explication de la
présence de ces bombes à retardement dans les cellules eucaryotes ?
a) Les proto-oncogènes sont apparus à la suite d’infections virales.
b) Normalement, les proto-oncogènes contribuent à la régulation
de la division cellulaire.
c) Les proto-oncogènes sont des « débris » génétiques.
d) Les proto-oncogènes sont des gènes normaux ayant subi
des mutations.
e) Les cellules produisent les proto-oncogènes en vieillissant.
NiVeaU 3 : SYNthÈSe et éVaLUatiON
11. FaItes un dessIn Le schéma ci-dessous montre cinq gènes,
accompagnés de leurs amplificateurs, provenant du génome d’une
espèce quelconque. Imaginez que les protéines activatrices en
orangé, en bleu, en vert, en noir, en rouge et en violet présentes
peuvent se lier aux éléments de contrôle de la couleur appropriée
dans les amplificateurs de ces gènes.
?
ConCept
18.5
le cancer est la conséquence de modifications
génétiques qui altèrent la régulation
du cycle cellulaire (p. 431 à 436)
• Les produits des protooncogènes et des gènes suppresseurs de
tumeurs assurent la régulation de la division cellulaire. Une modification qui intensifie démesurément l’activité d’un proto-oncogène le transforme en un oncogène capable de déclencher une croissance cellulaire
excessive et de provoquer le cancer. Un gène suppresseur de tumeurs
code pour une protéine qui empêche toute division cellulaire anormale.
Une mutation de ce type de gène qui diminue l’activité de ses protéines
exerce des effets semblables à ceux de l’activation d’un oncogène.
• De nombreux proto-oncogènes et gènes de suppression des tumeurs
codent respectivement pour les composantes des voies de stimulation
et d’inhibition de la croissance, et les mutations de ces gènes peuvent
interférer avec les voies normales de transduction des stimulus cellulaires. Si une protéine d’une voie de stimulation, telle que Ras
(protéine G), existe sous une forme hyperactive, elle devient oncogène.
Si une protéine d’une voie d’inhibition, comme p53 (activateur de la
transcription), est défectueuse, elle n’agit plus en tant que suppresseur
de tumeurs.
• Dans le modèle d’apparition progressive du cancer, l’accumulation
de mutations multiples touchant les proto-oncogènes et les gènes
suppresseurs de tumeurs modifie les cellules normales en cellules cancéreuses. Des progrès techniques dans le séquençage de l’ADN et de
l’ARNm permettent d’envisager des traitements personnalisés du cancer.
• Un individu qui hérite d’un oncogène ou de l’allèle mutant d’un gène
suppresseur de tumeurs a une prédisposition plus élevée à souffrir
de certains types de cancer. Certains Virus favorisent l’apparition
du cancer par l’intégration de l’ADN viral dans le génome des cellules.
Comparez les fonctions habituelles des protéines codées
par des proto-oncogènes avec celles des protéines codées
par des gènes suppresseurs de tumeurs.
éVaLUatiON
NiVeaU 1 : cONNaiSSaNceS et cOMpréheNSiON
1. Si un certain opéron produit des enzymes qui permettent la
synthèse d’un acide aminé essentiel et si sa régulation se déroule
comme celle de l’opéron trp :
a) l’acide aminé inactive le répresseur.
b) les enzymes produites sont appelées enzymes inductibles.
c) le répresseur est actif en l’absence de l’acide aminé.
d) l’acide aminé joue le rôle de corépresseur.
e) l’acide aminé active la transcription de l’opéron.
2. Nos cellules musculaires semblent différentes de nos cellules
nerveuses, principalement :
a) parce qu’elles n’expriment pas les mêmes gènes.
b) parce qu’elles ne contiennent pas les mêmes gènes.
c) parce qu’elles utilisent un code génétique différent.
d) parce qu’elles ont des ribosomes qui leur sont propres.
e) parce qu’elles n’ont pas les mêmes chromosomes.
3. Le fonctionnement des amplificateurs est un exemple :
a) de régulation de l’expression génique au niveau de la
transcription.
b) de mécanisme de régulation de l’ARNm après la transcription.
c) de stimulation de la traduction par les facteurs d’initiation.
d) de régulation postérieure à la traduction qui active certaines
protéines.
e) d’un équivalent, chez les Eucaryotes, du fonctionnement
du promoteur chez les cellules procaryotes.
4. La différenciation cellulaire comprend toujours :
a) la production de protéines typiques des tissus, comme l’actine
des muscles.
b) la migration des cellules.
c) la transcription du gène myoD.
d) la perte sélective de certains gènes du génome.
e) la sensibilité de la cellule aux indices présents dans son milieu,
comme la lumière ou la chaleur.
5. Parmi les événements suivants, lequel constitue un exemple
de contrôle de l’expression génique après la transcription ?
a) L’ajout de groupements méthyle aux bases de cytosine de l’ADN.
b) La liaison de facteurs de transcription sur un promoteur.
c) L’excision d’introns et l’épissage différentiel d’exons.
d) L’amplification génique contribuant au développement
du cancer.
e) Le repliement de l’ADN pendant la formation
d’hétérochromatine.
NiVeaU 2 : appLicatiON et aNaLYSe
6. La mutation du répresseur d’un opéron inductible qui l’empêcherait
de se lier à l’opérateur provoquerait :
a) la liaison irréversible du répresseur au promoteur.
b) le ralentissement de la transcription des gènes de l’opéron.
c) l’accumulation du substrat de la voie dont l’opéron assure
la régulation.
d) la transcription continue des gènes de l’opéron.
e) la surproduction de la protéine activatrice du catabolisme
(protéine CAP).
7. Dans l’œuf de Drosophila melanogaster, l’absence de l’ARNm bicoïd
entraîne la formation d’une larve dépourvue de parties antérieures
et un dédoublement en miroir de ses parties postérieures. C’est la
preuve que le produit du gène bicoïd :
a) est transcrit dans le jeune embryon.
b) entraîne normalement la formation des structures postérieures.
c) entraîne normalement la formation des structures antérieures.
d) est une protéine présente dans toutes les structures antérieures.
e) aboutit à la mort cellulaire programmée.
8. Parmi les énoncés suivants concernant l’ADN de l’une des cellules
de votre cerveau, lequel est vrai ?
a) La plus grande partie de l’ADN code pour des protéines.
b) La majorité des gènes ont de bonnes chances d’être transcrits.
c) Chaque gène est adjacent à un amplificateur.
d) De nombreux gènes forment des groupements qui ressemblent
à des opérons.
e) C’est le même que l’ADN dans une des cellules de votre cœur.
9. Dans une cellule, la quantité de protéine fabriquée à partir d’une
molécule donnée d’ARNm dépend en partie :
a) du degré de méthylation de l’ADN.
b) du taux de dégradation de l’ARNm.
c) de la présence de certains facteurs de transcription.
d) du nombre d’introns présents dans l’ARNm.
e) des types de ribosomes présents dans le cytoplasme.
10. Les proto-oncogènes risquent de devenir des oncogènes capables
de provoquer le cancer. Quelle est la meilleure explication de la
présence de ces bombes à retardement dans les cellules eucaryotes ?
a) Les proto-oncogènes sont apparus à la suite d’infections virales.
b) Normalement, les proto-oncogènes contribuent à la régulation
de la division cellulaire.
c) Les proto-oncogènes sont des « débris » génétiques.
d) Les proto-oncogènes sont des gènes normaux ayant subi
des mutations.
e) Les cellules produisent les proto-oncogènes en vieillissant.
NiVeaU 3 : SYNthÈSe et éVaLUatiON
11. FaItes un dessIn Le schéma ci-dessous montre cinq gènes,
accompagnés de leurs amplificateurs, provenant du génome d’une
espèce quelconque. Imaginez que les protéines activatrices en
orangé, en bleu, en vert, en noir, en rouge et en violet présentes
peuvent se lier aux éléments de contrôle de la couleur appropriée
dans les amplificateurs de ces gènes.
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