Transcription de la vidéo
Une mutation se produit dans une section d’ADN qui code pour une séquence d’acides
aminés située dans le site actif d’une enzyme. Laquelle des propositions suivantes décrit le mieux ce qui pourrait arriver? (A) La protéine réagira différemment et l’enzyme sera tuée. (B) Le site actif de l’enzyme devra être réparé par des enzymes de réparation. (C) L’ADN sera transcrit en ARNt plutôt qu’en ARNm. Ou (D) la protéine se repliera différemment et le site actif changera de forme.
Afin de sélectionner la bonne option de solution ici, il faut comprendre les
mutations, ainsi que la synthèse, la structure et la fonction des protéines,
notamment des enzymes. Alors passons en revue ce que nous devons savoir sur chacun de ces sujets, en
commençant par les protéines.
Les protéines sont des chaînes d’acides aminés qui se replient en formes spécifiques
selon leur fonction. La séquence des acides aminés dans la protéine est déterminée par la séquence des
bases du segment d’ADN, le gène qui code pour la protéine. Pour synthétiser une protéine, la séquence des bases ADN du gène est utilisée comme
matrice pour produire une molécule messagère, soit un ARNm. Ensuite, l’ARN messager transfère les informations stockées dans sa séquence de bases
à l’une des usines de protéines de la cellule, le ribosome, où il est utilisé pour
déterminer la séquence des acides aminés de la protéine.
La chaîne d’acides aminés nouvellement synthétisée peut maintenant se replier dans sa
forme spécifique, formant une protéine avec une fonction spécifique. Les protéines ont de nombreuses fonctions différentes, y compris l’accélération des
réactions chimiques. Les protéines qui accélèrent les réactions chimiques sont appelées des enzymes. C’est leur forme spécifique qui est responsable de cette capacité. Les enzymes se lient à un ou plusieurs réactifs ou substrats, accélèrent la réaction
chimique, libèrent le ou les produits, puis sont à nouveau disponibles pour
catalyser d’autres réactions.
L’endroit sur l’enzyme où se lie le substrat s’appelle le site actif, qui est
mentionné dans la question. Et comme nous venons de le voir, la forme du site actif doit correspondre précisément
au substrat. Gardez cela à l’esprit lorsque nous examinerons les mutations.
Les mutations sont une modification accidentelle de la séquence de bases dans un
segment d’ADN. Et les mutations qui entraînent une séquence différente d’acides aminés peuvent
affecter la forme d’une protéine. Voici un schéma montrant la séquence normale des bases d’un tout petit gène. Si la séquence des bases est modifiée de telle sorte qu’une base est substituée par
une autre, nous obtenons une mutation par substitution. Ou si une base est ajoutée, nous avons une mutation par insertion qui décale la
séquence entière des bases, changeant le cadre de lecture du code génétique. Cela peut entraîner de nombreux changements des acides aminés dans la protéine.
Une mutation par délétion peut avoir le même effet de décalage du cadre de
lecture. Ainsi, les insertions et les délétions sont souvent appelées des mutations du cadre
de lecture. D’autres types de mutations sont également possibles. Mais essayons de faire le lien entre ce que nous savons des protéines, en particulier
des enzymes, et les effets possibles des mutations. Précédemment, nous avons mentionné que la séquence des acides aminés dans une
protéine, telle qu’une enzyme, est responsable de sa forme. Et la forme d’une enzyme, en particulier celle de son site actif, détermine sa
fonction. C'est justement ce que demande cette question. Une mutation qui se produit dans un segment d’ADN codant pour une séquence d’acides
aminés située dans le site actif d’une enzyme peut modifier les formes repliées du
site actif et son affinité pour son substrat.
Maintenant, regardons à nouveau les options de solution. Nous pouvons éliminer l’option (A) car cela n’a aucun sens que l’enzyme sera
tuée. Les enzymes ne sont même pas vivantes. Bien que l'option (B) soit meilleure puisqu’elle dit qu'il y a un problème dans le
site actif, les enzymes de réparation n’existent pas. Et nous pouvons éliminer l’option (C) parce que les mutations ne provoquent pas la
transcription de l’ADN en ARNt.
Par conséquent, la réponse à la question dans laquelle une mutation se produit dans
un segment d’ADN codant pour une séquence d’acides aminés située dans le site actif
d’une enzyme est, l’option (D). La protéine se repliera différemment et le site actif changera de forme.
