Maison / Science / Des dizaines de gènes précédemment considérés comme ayant des rôles similaires d'une espèce à l'autre sont en réalité uniques à l'homme – Newstrotteur

Des dizaines de gènes précédemment considérés comme ayant des rôles similaires d'une espèce à l'autre sont en réalité uniques à l'homme – Newstrotteur

Suivre
( 0 Abonné(e)s )
X

Suivre

E-mail : *

Des chercheurs du Donnelly Centre de Toronto ont découvert que des dizaines de gènes, que l'on croyait auparavant jouer des rôles similaires dans différents organismes, sont uniques à l'homme et pourraient aider à expliquer la naissance de notre espèce.

Ces gènes codent pour une classe de protéines appelées facteurs de transcription, ou TF, qui contrôlent l'activité des gènes. Les TF reconnaissent des fragments spécifiques du code de l'ADN, appelés motifs, et les utilisent comme sites d'atterrissage pour lier l'ADN et activer ou désactiver les gènes.

Des recherches antérieures avaient suggéré que les TF qui se ressemblent dans différents organismes se lient également à des motifs similaires, même chez des espèces aussi diverses que les mouches à fruits et les humains. Mais une nouvelle étude du laboratoire du professeur Timothy Hughes, au Centre Donnelly pour la recherche cellulaire et biomoléculaire, montre que ce n'est pas toujours le cas.

Écrire dans le journal Nature génétique, les chercheurs décrivent une nouvelle méthode de calcul qui leur permettait de prédire plus précisément les séquences de motifs que chaque TF lie dans de nombreuses espèces différentes. Les résultats révèlent que certaines sous-catégories de TF sont beaucoup plus diversifiées sur le plan fonctionnel qu'on ne le pensait auparavant.

"Même parmi les espèces étroitement apparentées, une part non négligeable de TF est susceptible de lier de nouvelles séquences", explique Sam Lambert, ancien étudiant diplômé du laboratoire de Hughes, qui a effectué l'essentiel du travail sur papier et qui est depuis déménagé à l'université. de Cambridge pour un stage postdoctoral.

"Cela signifie qu'ils sont susceptibles d'avoir de nouvelles fonctions en régulant différents gènes, ce qui peut être important pour les différences entre espèces", a-t-il déclaré.

Même entre les chimpanzés et les humains, dont les génomes sont à 99% identiques, il existe des dizaines de TF qui reconnaissent divers motifs entre les deux espèces de manière à affecter l'expression de centaines de gènes différents.

"Nous pensons que ces différences moléculaires pourraient être à l'origine de certaines différences entre les chimpanzés et les humains", a déclaré Lambert, qui a remporté le prix Jennifer Dorrington de recherche supérieure pour ses recherches doctorales exceptionnelles à la faculté de médecine de l'Université de Toronto.

Pour réanalyser les séquences de motifs, Lambert a mis au point un nouveau logiciel qui cherche des similitudes structurelles entre les régions de liaison à l'ADN des TF et se rapporte à leur capacité à se lier à des motifs d'ADN identiques ou différents. Si deux TF, d’espèces différentes, ont une composition similaire en acides aminés, éléments constitutifs des protéines, ils se lient probablement à des motifs similaires. Mais contrairement aux méthodes plus anciennes, qui comparent ces régions dans leur ensemble, la méthode de Lambert attribue automatiquement une valeur supérieure à ces acides aminés – une fraction de la région entière – qui contactent directement l'ADN. Dans ce cas, deux TF peuvent sembler globalement similaires, mais s’ils diffèrent par la position de ces acides aminés clés, ils ont plus de chances de lier des motifs différents. Lorsque Lambert a comparé tous les TF appartenant à différentes espèces et mis en correspondance avec toutes les données de séquence de motifs disponibles, il a constaté que de nombreux TF humains reconnaissent des séquences différentes – et donc régulent des gènes différents – par rapport aux versions des mêmes protéines chez d'autres animaux.

La découverte contredit des recherches antérieures, selon lesquelles presque tous les TF de mouche humaine et fruitière lient les mêmes séquences de motifs, et constitue un appel à la prudence aux scientifiques qui espèrent avoir des idées sur les TF humains en étudiant uniquement leurs homologues dans des organismes plus simples.

"Il y a cette idée qui perdure, à savoir que les TF lient des motifs presque identiques entre les humains et les mouches des fruits", a déclaré Hughes, également professeur au département de génétique moléculaire de l'Université de Toronto et membre de l'Institut canadien de recherches avancées. . "Et bien qu'il existe de nombreux exemples dans lesquels ces protéines sont conservées sur le plan fonctionnel, ce n'est en aucun cas dans la mesure où cela a été accepté."

Quant aux TF ayant des rôles humains uniques, ils appartiennent à la classe en évolution rapide des TF à doigts de zinc C2H2, appelées protrusions en forme de doigt ressemblant à des ions zinc, avec lesquelles elles se lient à l'ADN.

Leur rôle reste une question ouverte, mais il est connu que les organismes avec des TF plus diversifiés ont également plus de types de cellules, qui peuvent se combiner de manière novatrice pour construire des corps plus complexes.

Hughes est enthousiasmé par la possibilité alléchante que certains de ces TF à doigt de zinc soient responsables des caractéristiques uniques de la physiologie et de l'anatomie humaines – notre système immunitaire et le cerveau, qui sont les plus complexes parmi les animaux. Un autre problème concerne le dimorphisme sexuel: d'innombrables différences visibles, et souvent moins évidentes, entre les sexes qui guident la sélection du partenaire sexuel – des décisions qui ont un impact immédiat sur le succès de la reproduction et peuvent également avoir un impact profond sur la physiologie à long terme. La queue du paon ou les poils du visage chez les hommes sont des exemples classiques de telles caractéristiques.

"Presque personne en génétique humaine n'étudie les bases moléculaires du dimorphisme sexuel, pourtant ce sont des caractéristiques que tous les êtres humains se voient les unes les autres et qui nous fascinent tous", déclare Hughes. "Je suis tenté de passer la dernière moitié de ma carrière à travailler là-dessus, si je peux trouver comment le faire!"

La recherche a été financée par des subventions des Instituts de recherche en santé du Canada, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et des instituts nationaux de la santé des États-Unis. Hughes est également titulaire de la chaire Billes de recherche médicale de l'Université de Toronto.

Source

A propos newstrotteur-fr

Découvrez également

Aquilarhinus palimentus, ou «nez d'aigle à menton fouillé», est une nouvelle espèce d'hadrosauridé primitif qui vivait il y a 80 millions d'années au Texas – Newstrotteur 190715075425 1 540x360 310x165

Aquilarhinus palimentus, ou «nez d'aigle à menton fouillé», est une nouvelle espèce d'hadrosauridé primitif qui vivait il y a 80 millions d'années au Texas – Newstrotteur

Suivre ( 0 Abonné(e)s ) X Suivre E-mail : * Suivre Ne plus suivre Le …

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *