Des chercheurs de l’EPFL, dirigés par Didier Trono, ont développé une nouvelle méthode pour détecter des éléments transposables (ET) auparavant indétectables dans le génome humain, élargissant ainsi considérablement nos connaissances sur la composition de l’ADN. Cette découverte a de profondes implications pour la compréhension des maladies génétiques et de la réponse du génome à divers stress.
Le génome humain, une mosaïque complexe de données génétiques essentielles à la vie, s’est révélé être un trésor de caractéristiques étranges. Parmi eux se trouvent des segments de ADN qui peuvent « sauter » et se déplacer dans le génome, appelés « éléments transposables » (ET).
En changeant de position dans le génome, les ET peuvent potentiellement provoquer des mutations et modifier le profil génétique de la cellule, mais ils sont également les principaux orchestrateurs de l’organisation et de l’expression de notre génome. Par exemple, les ET contribuent aux éléments régulateurs, aux sites de liaison aux facteurs de transcription et à la création de transcrits chimériques – des séquences génétiques créées lorsque des segments de deux gènes ou parties du génome différents se réunissent pour former un nouvel hybride. ARN molécule.
Correspondant à leur importance fonctionnelle, il a été reconnu que les ET représentent la moitié de l’ADN humain. Cependant, à mesure qu’ils bougent et vieillissent, les ET subissent des changements qui masquent leur forme originale. Au fil du temps, les ET « dégénèrent » et deviennent moins reconnaissables, ce qui rend difficile pour les scientifiques de les identifier et de les suivre dans notre plan génétique.
Percée dans la détection TE
Dans une nouvelle étude, des chercheurs du groupe de Didier Trono à l’EPFL ont trouvé un moyen d’améliorer la détection des ET dans le génome humain en utilisant des génomes ancestraux reconstruits à partir de divers espèces, ce qui leur a permis d’identifier des ET dégénérés auparavant indétectables dans le génome humain. L’étude est publiée dans Génomique cellulaire.
Les scientifiques ont utilisé une base de données de génomes ancestraux reconstruits de différents types d’espèces, à la manière d’une « machine à voyager dans le temps » génomique. En comparant le génome humain avec les génomes ancestraux reconstruits, ils ont pu identifier chez ces derniers des ET qui, au fil des millions d’années, sont devenues dégénérées (usées) chez l’homme.
Cette comparaison leur a permis de détecter (« annoter ») des ET qui auraient pu être manqués dans des études précédentes utilisant uniquement des données provenant du génome humain.
En utilisant cette approche, les scientifiques ont découvert un plus grand nombre d’ET que ce que l’on savait auparavant, ajoutant ainsi de manière significative à la part de notre ADN apportée par les ET. En outre, ils ont pu démontrer que ces séquences TE nouvellement découvertes jouaient les mêmes rôles régulateurs que leurs parents plus récents et déjà identifiés.
Les applications potentielles sont vastes : « Une meilleure compréhension des ET et de leurs régulateurs pourrait permettre de mieux comprendre les maladies humaines, dont beaucoup seraient influencées par des facteurs génétiques », explique Didier Trono. « En premier lieu, le cancer, mais aussi les troubles auto-immuns et métaboliques, et plus généralement la réponse de notre organisme aux stress environnementaux et au vieillissement.
L’étude a été financée par le Conseil européen de la recherche, le Fonds national suisse de la recherche scientifique, la bourse postdoctorale EMBO et la bourse de recherche JSPS Overseas.
