En génomique, une mutation non-sens est une mutation ponctuelle qui modifie la séquence d'ADN et entraîne la génération d'un codon non-sens, ce qui est une terminaison prématurée de l'ARNm transcrit. Condition. Cela conduit souvent à la production de protéines incomplètes, tronquées et éventuellement non fonctionnelles. Bien que les effets des mutations non-sens soient souvent considérés comme négatifs, ils ne sont pas nécessairement nocifs pour l’organisme.
L’impact fonctionnel d’une mutation non-sens dépend de nombreux facteurs, notamment de l’emplacement du codon stop dans l’ADN codant.
Par exemple, l’impact d’une mutation non-sens peut dépendre de la distance à laquelle se trouve la mutation par rapport au codon stop d’origine et de la mesure dans laquelle elle affecte le sous-domaine fonctionnel. Étant donné que les mutations non-sens conduisent à la terminaison prématurée de la chaîne polypeptidique, elles sont également appelées mutations de terminaison de chaîne. L'impact de ces mutations varie, tout comme le degré d'impact sur les différents gènes et tissus. Environ 10 % des patients atteints de maladies génétiques sont atteints de mutations non-sens.
Dans la plupart des cas, les mutations absurdes entraînent des conséquences néfastes et constituent le phénomène naturel le plus courant. Les mutations non-sens délétères peuvent réduire la condition physique globale et le succès reproductif d’un organisme. Par exemple, une mutation non-sens survenant dans un gène codant pour une protéine particulière peut entraîner des défauts structurels ou fonctionnels dans la protéine, ce qui peut avoir un impact significatif sur la survie de l’organisme.
Résultats neutresLes mutations neutres non-sens n'entraînent aucun avantage ou préjudice pour l'organisme. Dans ce cas, l’effet de la mutation est atténué, ce qui signifie que le changement n’a aucun impact positif ou négatif sur l’organisme. Certaines mutations peuvent survenir à proximité du codon stop d’origine, de sorte que leurs effets peuvent ne pas être évidents. Cela étant dit, cette situation est relativement rare.
Résultats bénéfiquesLes mutations non-sens bénéfiques sont considérées comme les résultats mutationnels les plus rares. De telles mutations amélioreraient en réalité la condition physique générale et le succès reproductif de l’organisme. Bien que les codons stop prématurés introduits par des mutations non-sens causent généralement des dommages, dans certains cas, de telles mutations peuvent interrompre la production de certaines protéines anormales ou toxiques, améliorant ainsi la survie de l'organisme.
Pour supprimer les effets négatifs des mutations non-sens, de nombreux organismes, y compris les humains, utilisent la voie de dégradation de l'ARNm à médiation non-sens (NMD). Ce mécanisme dégrade l’ARNm contenant des mutations non-sens avant la synthèse des protéines, évitant ainsi la production de polypeptides non fonctionnels.
Certains organismes peuvent également supprimer les dommages causés par des mutations non-sens en modifiant l'ARNt ; ce type d'ARNt est appelé ARNt suppresseur.
Les mutations non-sens représentent environ 20 % des substitutions de nucléotides simples associées aux maladies humaines. La pathologie de ces mutations est souvent due à une réduction de la quantité de protéines intactes, car seulement 5 à 25 % des transcriptions contenant des mutations non-sens ne subissent pas de dégradation.
Pour les maladies causées par des mutations non-sens, les stratégies thérapeutiques visent à restaurer la fonction normale en réduisant l'efficacité du NMD, en favorisant la négligence des codons stop précoces pendant la traduction ou en éditant directement les mutations non-sens dans le génome. Des études récentes ont exploré les oligonucléotides antisens pour inhiber le NMD, et certains ARNt suppresseurs synthétiques ont été utilisés comme thérapies potentielles.
Les médicaments comme Ataluren aident à lire de manière sélective les codons stop anormaux, ce qui en fait des options potentielles pour le traitement des maladies associées aux mutations non-sens.
En bref, les mutations non-sens jouent un rôle important dans le génome. De l'apparition de maladies à l'exploration de traitements, l'impact des mutations non-sens est vaste et complexe. Alors, dans la thérapie génique du futur, pourrons-nous trouver des moyens plus efficaces pour combattre ces effets ?