Des chercheurs suisses découvrent à quoi sert l’ADN «poubelle»
L'ADN non codant ou «poubelle» n'est pas un déchet génétique. Des chercheurs zurichois ont démontré que ces segments répétitifs du génome constituent une sorte de code-barres permettant aux chromosomes de se reconnaître et de s'apparier correctement.
Chez les animaux, de longs segments du génome constitués de séquences d’ADN répétitives sont appelés «satellite» ou «poubelle», car ne codant pas pour des protéines. Des chercheurs ont découvert que des motifs uniques d’ADN satellite présents sur chaque paire de chromosomes, comme un code-barres sur un produit au supermarché, aident les chromosomes correspondants à se trouver, annonce lundi l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ).
Chaque cellule de l’organisme possède en effet un double jeu de chromosomes: la moitié du patrimoine génétique provient de la mère, l’autre du père. Lors de la formation des ovules et des spermatozoïdes, ce double jeu doit être divisé exactement en deux afin que le nombre de chromosomes ne double pas d’une génération à l’autre lors de la fécondation.
Etudes sur des mouches
Pour cela, dans le chaos dense du noyau cellulaire, les contreparties correspondantes – c'est-à-dire les exemplaires maternel et paternel d'un même chromosome – doivent se trouver et s'associer par paires. Les chercheurs zurichois ont étudié, à partir de la formation des ovocytes chez les mouches du vinaigre femelles (Drosophile), comment ce processus de mise en relation s'opère au sein du noyau cellulaire.
Pour leur étude publiée dans la revue spécialisée Nature Communications, ils ont supprimé l'ADN satellite sur deux chromosomes différents. Sans leur «code-barres», ces chromosomes se sont souvent associés à de mauvais partenaires. «Cela nous a montré que l’ADN satellite fonctionne comme un système d’identification et garantit que les chromosomes appariés se retrouvent de manière fiable», explique dans le communiqué Lena Skrutl, première autrice.
Les chercheurs ont aussi découvert que l’appariement des chromosomes nécessite un «adhésif moléculaire» qui assure une union correcte entre les deux partenaires. Ce rôle est joué par une protéine appelée «D1»: celle-ci reconnaît les codes-barres correspondants sur les chromosomes appariés, s’y fixe et les lie l’un à l’autre.
Formation des espèces
Cette découverte fournit également des indices sur la manière dont de nouvelles espèces pourraient apparaître. L’ADN satellite évolue très rapidement au cours de l’évolution. Lorsqu’une population est isolée géographiquement, les «codes-barres» d’ADN des différents groupes évoluent indépendamment les uns des autres.
Si les populations se retrouvent après un long laps de temps, les motifs de reconnaissance pourraient ne plus correspondre et la reproduction ne serait plus possible. Des observations réalisées lors de croisements entre différentes espèces de mouches du vinaigre viennent étayer cette hypothèse. (jah/ats)