Ils sont considérés comme des « gènes parasites ». Même s’ils représentent plus de la moitié de l’ADN humain, il reste encore beaucoup à apprendre à leur sujet. Désormais à l’Université de Californie, les biologistes d’Irvine offrent de nouvelles perspectives sur ces entités appelées transposons, fournissant des connaissances qui pourraient un jour aider à lutter contre les cancers et les maladies liées au vieillissement.
Leur étude paraît dans eVie.
Contrairement aux gènes qui codent pour les protéines nécessaires à notre fonctionnement, les transposons fabriquent des protéines uniquement pour copier leur propre ADN et y insérer d’autres éléments. « Ce sont des parasites égoïstes », a déclaré la responsable de l’étude Grace Yuh Chwen Lee, professeure adjointe d’écologie et de biologie évolutive. « Ils se perpétuent et, la plupart du temps, ils ne font rien pour nous. »
Presque toutes les espèces contiennent des transposons et ont développé des modifications chimiques qui arrêtent leur réplication continue. Mais le pourcentage de transposons varie considérablement d’un génome à l’autre. Il varie de 50% chez les humains et 65% et les salamandres à seulement 6% chez les poissons-globes. Même parmi les différents types de mouches des fruits, le chiffre varie de 2 à 25 %.
Les biologistes de l’UCI ont cherché à comprendre ce qui a causé cette variation. Leur enquête découle de recherches antérieures de Lee et de ses collègues montrant que ces changements chimiques empêchant la réplication des transposons ont ce que l’équipe appelle des « effets secondaires désagréables ». Les modifications chimiques elles-mêmes se propagent aux gènes voisins et perturbent leur fonctionnement.
« Dans cette nouvelle enquête, nous avons constaté que ces effets secondaires variaient en force et en nocivité », a déclaré Lee. « Nous avons appris qu’au fil du temps, les espèces dont les effets secondaires étaient particulièrement préjudiciables aux gènes adjacents connaissaient une sélection plus forte qui supprimait les transposons. Cela entraînait désormais un pourcentage plus faible de transposons dans leurs génomes. »
L’équipe a également découvert que la variation de la gravité des effets secondaires pouvait provenir des gènes fabriquant et distribuant les modifications chimiques. Les biologistes prévoient d’approfondir cette question dans des recherches à venir.
Les transposons ont déjà été associés à certaines maladies héréditaires rares. Plus récemment, des scientifiques ont découvert qu’ils sont activés dans les cerveaux vieillissants et certaines cellules cancéreuses.
« Bien que leur rôle à ces égards ne soit toujours pas clair, il pourrait éventuellement être possible de développer des traitements en modifiant les gènes qui produisent ces changements chimiques », a déclaré Lee. « Nous aimerions également explorer si des considérations telles que l’alimentation et l’environnement, qui sont connues pour influencer la façon dont les cellules distribuent les modifications chimiques, ont un effet sur les transposons. »
Le chercheur postdoctoral Yuheng Huang a été le premier auteur de l’article.
Yuheng Huang et al, Le paysage de la chromatine spécifique à l’espèce détermine comment les éléments transposables façonnent l’évolution du génome, eVie (2022). DOI : 10.7554/eLife.81567