Pourquoi « l’ADN indésirable » n’est-il pas supprimé du génome d’origine au cours de millions d’années d’évolution ?
Une nouvelle hypothèse audacieuse développée par des scientifiques de l’Université de Tel-Aviv offre une solution possible à la question de savoir pourquoi des séquences neutres, également appelées “ADN indésirable”, continuent d’exister dans le génome humain pendant des millions d’années.
Selon les chercheurs, c’est une question de frontières : l’ADN indésirable est souvent situé à proximité de l’ADN fonctionnel. La suppression des cellules sur les bords entre l’ADN indésirable et l’ADN fonctionnel est susceptible d’endommager les régions fonctionnelles, c’est pourquoi l’évolution a opté contre cela.
Les chercheurs ont nommé cette dynamique « sélection induite par les frontières ».
Le modèle a été développé sous la direction du doctorant Gil Loewenthal dans le laboratoire du professeur Tal Pupko de la Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research, Faculté des sciences de la vie et en collaboration avec le professeur Itay Mayrose (Faculté des sciences de la vie, tél. Université d’Aviv). Cela nous permet de mieux comprendre la grande variété de tailles de génomes observées dans la nature.
“Le taux de délétions et d’insertions courtes, appelées en abrégé” indels “, est généralement mesuré en examinant des pseudogènes. Les pseudogènes sont des gènes qui ont perdu leur fonction et dans lesquels il existe de fréquentes mutations, y compris des délétions et des insertions de segments d’ADN. “, explique le professeur Pupko. “Dans des études précédentes qui caractérisaient les indels, il a été constaté que le taux de suppressions est supérieur au taux d’ajouts chez une variété de créatures, y compris les bactéries, les insectes et même les mammifères tels que les humains. La question à laquelle nous avons essayé de répondre est de savoir comment le les génomes ne sont pas supprimés lorsque la probabilité d’événements de délétion d’ADN est significativement supérieure à celle des événements d’addition d’ADN.”
“Nous avons fourni une vision différente de la dynamique de l’évolution au niveau de l’ADN”, explique Loewenthal, le chef du projet. “Comme mentionné, lors de la mesure du taux d’indels, il y aura plus de suppressions, mais les mesures sont effectuées dans des pseudogènes qui sont des séquences assez longues. Nous affirmons que dans des segments neutres plus courts, les suppressions sont susceptibles de supprimer des segments fonctionnels adjacents qui sont essentiels pour le fonctionnement de l’organisme, et sera donc rejetée. Nous appelons ce phénomène “la sélection induite par les frontières”. Si c’est le cas, lorsque le segment est court, il y aura un biais inverse de sorte qu’il y aura plus d’insertions que de suppressions, et donc les segments neutres courts sont généralement conservés.”
“Dans notre étude, nous avons simulé la dynamique des indels, tout en tenant compte de l’effet de “sélection induite par les frontières” et comparé les résultats de la simulation à la distribution des longueurs d’introns humains (les introns sont des segments d’ADN au milieu d’une protéine codant gène, qui eux-mêmes ne codent pas pour une protéine). Une bonne correspondance a été obtenue entre les résultats des simulations et la distribution des longueurs observées dans la nature, et nous avons pu expliquer des phénomènes particuliers dans la distribution des longueurs des introns, tels que la grande variation des longueurs des introns, ainsi que la forme complexe de la distribution qui ne ressemble pas à une courbe en cloche standard.”
