The Ultimate selfish gene
Matthieu évoquait récemment sur son blog la fameuse théorie du gène égoïste de Dawkins. Alors, des gènes qui se servent de nous pour se reproduire, cela existe-t-il vraiment ?
Il se trouve que la nature a effectivement enfanté certains monstres, qui squattent sans vergogne notre génome. L'une de ces séquences génétiques s'appelle Alu. Cette séquence est un transposon, i.e. qu'il s'agit de séquences pouvant "sauter" et se reproduire d'une partie de l'ADN à l'autre (voir aussi ce billet). Alu lui-même est représenté plus d'un million de fois dans le génome humain, constituant plus de 10% de notre génome !!! Dans le genre parasite, on fait difficilement mieux à première vue...
A seconde vue, Alu présente des propriétés assez intéressante. Alu est tout d'abord spécifique aux primates. Ensuite, il se trouve qu'Alu est surreprésenté dans les séquences soumises à un épissage alternatif. Kesaco ? Le "dogme central de la biologie" stipule que l'information génétique sous forme d'ADN est d'abord transcrite sous forme d'ARN, puis traduite pour donner des protéines. L'ARN subit cependant un processus de maturation appelé "épissage". En gros, certaines sous-séquences de l'ARN (appelées introns) sont proprement excisées de l'ARN messagers, et seuls les exons sont traduits pour donner la protéine. L'épissage alternatif est un processus qui permet de "sélectionner" les exons qui seront traduits. A partir d'une même séquence ARN, certains exons seront conservés dans certains ARN, d'autres rejetés, ce qui fait qu'un même gène donnera plusieurs protéines différentes à partir d'un seul pool d'ARN messagers (voir la jolie animation flash ici).
Alu donc est surreprésenté dans ces exons epissés alternativement. Il se trouve que quelques mutations ponctuelles et Alu est traduit ou exclu systématiquement. Du coup, il est très facile grâce à ce procédé de créer des nouvelles protéines en toute sécurité, à partir d'un même ARN messager. Typiquement, une partie des ARN seront traduits sans Alu (protéines lambda fonctionnelles), d'autres avec Alu (nouvelles protéines, avec de nouvelles séquences). Si les protéines avec Alu ne sont pas fonctionnelles, les protéines initiales sont là, donc pas de problème. En revanche, si les protéines avec Alu ont une fonction intéressante, la sélection naturelle agira pour conserver cette fonction et rendre l'épissage systématique. Ces séquences Alu permettent donc de créer de la variabilité génétique à coût nul, et sont potentiellement des outils très efficaces pour l'évolution, ce qui explique certainement pourquoi Alu est si présent dans notre génome. Alu est peut-être un gène égoïste, mais il semble avoir réussi à se rendre utile ;) .
Références
Lev-Maor et al., Science.2003 May 23;300(5623):1288-91
Un article sur genome new network
Il se trouve que la nature a effectivement enfanté certains monstres, qui squattent sans vergogne notre génome. L'une de ces séquences génétiques s'appelle Alu. Cette séquence est un transposon, i.e. qu'il s'agit de séquences pouvant "sauter" et se reproduire d'une partie de l'ADN à l'autre (voir aussi ce billet). Alu lui-même est représenté plus d'un million de fois dans le génome humain, constituant plus de 10% de notre génome !!! Dans le genre parasite, on fait difficilement mieux à première vue...
A seconde vue, Alu présente des propriétés assez intéressante. Alu est tout d'abord spécifique aux primates. Ensuite, il se trouve qu'Alu est surreprésenté dans les séquences soumises à un épissage alternatif. Kesaco ? Le "dogme central de la biologie" stipule que l'information génétique sous forme d'ADN est d'abord transcrite sous forme d'ARN, puis traduite pour donner des protéines. L'ARN subit cependant un processus de maturation appelé "épissage". En gros, certaines sous-séquences de l'ARN (appelées introns) sont proprement excisées de l'ARN messagers, et seuls les exons sont traduits pour donner la protéine. L'épissage alternatif est un processus qui permet de "sélectionner" les exons qui seront traduits. A partir d'une même séquence ARN, certains exons seront conservés dans certains ARN, d'autres rejetés, ce qui fait qu'un même gène donnera plusieurs protéines différentes à partir d'un seul pool d'ARN messagers (voir la jolie animation flash ici).
Alu donc est surreprésenté dans ces exons epissés alternativement. Il se trouve que quelques mutations ponctuelles et Alu est traduit ou exclu systématiquement. Du coup, il est très facile grâce à ce procédé de créer des nouvelles protéines en toute sécurité, à partir d'un même ARN messager. Typiquement, une partie des ARN seront traduits sans Alu (protéines lambda fonctionnelles), d'autres avec Alu (nouvelles protéines, avec de nouvelles séquences). Si les protéines avec Alu ne sont pas fonctionnelles, les protéines initiales sont là, donc pas de problème. En revanche, si les protéines avec Alu ont une fonction intéressante, la sélection naturelle agira pour conserver cette fonction et rendre l'épissage systématique. Ces séquences Alu permettent donc de créer de la variabilité génétique à coût nul, et sont potentiellement des outils très efficaces pour l'évolution, ce qui explique certainement pourquoi Alu est si présent dans notre génome. Alu est peut-être un gène égoïste, mais il semble avoir réussi à se rendre utile ;) .
Références
Lev-Maor et al., Science.2003 May 23;300(5623):1288-91
Un article sur genome new network
4 commentaires:
Est-il si parasite que ca, puisqu'il contribue à la machine générale via ces différentes protéines ?
Les vrais gènes égoïstes, ce sont tous les segments d'ADN muet qui ne sont pas traduits en molécules (enfin, ceux qui n'ont pas d'effet même que nous ne connaitrions pas, et il y en a surement). Ceux-là profitent de la machine sans rien faire en échange, à part peut-etre développer des contre-stratégies pour resister aux tentatives du génome de se débarasser de ces boulets. Ce sont ni plus ni moins des virus embarqués !
De façon générale, attention à ne pas faire de contresens d'évolution par l'individu. Ce n'est pas parceque nous, humains du XXeme siècle, trouvons que l'évolution est bénéfique puisqu'elle nous a produit, qu'elle est en elle-même un avantage évolutif. Du point de vue d'Alu, il doit bien faire tout ce qu'il peut pour ne pas subir toutes ces mutations ! se transposer à répétition est certainement une stratégie pour compenser sa variabilité
et à part ça, comment peut-on te contacter ?
Certes, on vient de montrer qu'il n'est pas si parasite que ça. Mais jusqu'à récemment, on n'en savait strictement rien (puisqu'on le qualifiait même d'ADN poubelle ) ;) .
Sinon, je suis d'accord avec ton commentaire sur l'évolution en général. On a toujours tendance à considérer l'homme comme le sommet de la pyramide (alors que d'aucun, dont Stephen Jay Gould je crois le considèrent plutôt comme un "cul-de-sac").
Sinon, je m'aperçois maintenant que ma case "contact" a disparu lors de mon passage sous betablogger. Mon e-mail est tom.roud@gmail.com.
Je me permet juste une remarque sur le premier commentaire de Matthieu : ce n'est pas parce qu'on est parasite qu'on est néfaste. Par exemple, la relation entre un poisson nettoyeur et son "client" est du domaine de la parasito, tout autant que celle entre plasmodium et l'hôte. Les types de relations sont diverses, et assez bien expliquées dans les premiers chapitres des deux bouquins suivants :
Cassier, P., Brugerolle, G., Combes, C., Grain, J., Raibaut, A., 1998. Le parasitisme : un équilibre dynamique. Masson, Paris.
Combes, C., 2001. Parasitism : the ecology and evolution of intimate interactions. University of Chicago Press, Chicago.
(en plus, ils se lisent bien)
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