Procrastinons un peu…

Comme vous le savez tous, le génome d’un organisme constitue sa recette de cuisine : l’ensemble des instructions codées sous la forme de gènes qui permettent la formation d’un organisme qui fonctionne, pour les humains qui marche et parle (et vote parfois), dans certains (rares) cas qui écrit des âneries sur la toile. Au fur et à mesure que le génome des mammifères et plus particulièrement celui des humains livrait ses secrets, nous allions de surprise en surprise. Ainsi de 100 000 gènes (au bas mot) constituant ce grand livre, nous en sommes réduit à 20 000 à peine, pas beaucoup plus que la mouche au ventre noir.

Ce qui a vraiment frappé, c’était que la grande majorité de notre génome n’était pas constitué de gènes mais d’autres choses. Les gènes codants pour quelque chose constituent 1 à 2 % du génome. Les séquences régulatrices, ce qui permet de faire la bonne recette au bon endroit au bon moment, constituent jusqu’à 9 % du génome. Au total, 10 % « servent à quelque chose ». Le reste ? On ne sait pas. On a donné à cette masse le nom d’ADN poubelle, car ce qui ne code pas pour des protéines ne sert à rien il parait. Le terme m’horripile (un peu comme quand on confond code génétique et séquence génétique) car certes cet ADN ne code pas directement mais peut jouer un rôle de premier plan dans l’évolution des organismes.

De quoi est composé cette masse ? En grande majorité d’éléments répétés, des petites cassettes d’ADN, parfois incluant une petite séquence codante qui se propagent dans le génome par copier-coller (ou couper-coller, mais c’est plus rare). On les appelle aussi éléments transposables ou jumping genes car ils sautent d’un endroit à un autre du génome. On trouve également, et c’est plus étonnant, des virus dans notre génome, ces petits machins dont on se demande encore s’ils sont des organismes vivants (tout comme la définition d’espèce, il me semble que l’état vivant des virus est l’une des grandes questions de la biologie actuelle) et donc inclus dans le grand arbre phylogénétique que l’on essaye de reconstruire. Les rétrovirus (come le V.I.H.) sont des virus à ARN qui rétrotranscrivent leur génome en ADN avant de l’insérer dans le génome de l’hôte. Ce sont des parasites génomique. 8 % de notre génome est composé de séquence de virus. 8 %, ce n’est pas rien. D’autant que au cours de l’évolution, les virus et leurs génomes peuvent être assimilés par l’organisme hôte, qui peut alors utiliser les gènes des virus pour lui-même.

Il existe de nombreuses catégories de virus. L’une d’elles, les Bornavirus, a la particularité de ne pas s’intégrer dans le génome de l’hôte. Le virus infecte la cellule et rentre dans son noyau, son génome à ARN est rétrotranscrit en ADN et exprimé mais celui-ci ne s’insère jamais dans le génome de la cellule-hôte. Quelle n’a pas été la surprise de scientifiques japonais d’en découvrir pas mal insérés dans notre génome. Comme ces virus infectent les cellules nerveuses, il est possible que l’insertion de ces virus dans le génome de cellule du cerveau n’affectent des gènes et ne causent des maladies. Toujours est-il que l’insertion de ces virus qui, rappelons-le ne s’insèrent normalement pas dans le génome de leurs hôtes, peut être expliquée par le parasitisme (oui, un parasite qui parasite, c’est possible) de mécanismes d’insertion d’autres éléments répétés, les LINEs (qui ironiquement, sont probablement originaires de virus).

Loin d’être un banal sac de gènes, où quelques ilots de séquences codantes nagent dans un océan de trucs inutiles, le génome est quelque chose de dynamique où il se passe toujours quelque chose. Tous ces mouvements, tous ces changements rendent l’évolution possible : ils offrent la matière première de l’évolution en générant de nouvelles choses. Si un de ces changements est bénéfique, il va envahir la population et l’espèce, si il est délétère, il va être éliminé.

Étonnant, non ?

Horie et al. Endogenous non-retroviral RNA virus elements in mammalian genomes. Nature (2010) vol. 463 (7277) pp. 84-7