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Introduction
La découverte récente par une équipe de scientifiques de l’université d’Helsinki en Finlande selon laquelle notre ADN peut créer de nouveaux gènes à partir de rien a ouvert de nouvelles perspectives passionnantes dans le domaine de la génétique. En explorant les erreurs de réplication de l’ADN, ces chercheurs ont révélé un mécanisme intrigant par lequel des gènes naissent instantanément à partir de séquences d’ADN non codantes. Cette capacité à générer de nouveaux gènes pourrait jouer un rôle essentiel dans l’adaptation rapide de notre génome à un environnement en constante évolution.
L’ADN Humain : Un Répertoire de Gènes
L’ADN humain est réputé contenir environ 20 000 gènes impliqués dans la construction de protéines essentielles au fonctionnement de notre organisme. Cependant, ces gènes dits « classiques » ne sont pas les seuls résidents de notre génome. Ils coexistent avec des milliers, voire des millions de gènes régulateurs, parmi lesquels se trouvent les microARN (ou miARN). Les miARN sont de minuscules ARN non codants jouant un rôle crucial dans la régulation d’autres gènes en inhibant leur expression.
Émergence de Nouveaux Gènes
L’ARN messager (ARNm), une copie temporaire de séquences d’ADN, est nécessaire à la synthèse des protéines. Il agit comme un intermédiaire entre l’ADN dans le noyau cellulaire et la production de protéines. Les gènes responsables de la synthèse des microARN sont relativement simples, mais ils exercent une influence significative sur la régulation d’autres gènes.
Bien que le nombre de gènes dans l’ADN reste relativement constant, l’évolution a permis l’apparition de nombreux miARN. Cette évolution implique également l’émergence de nouveaux gènes codant pour ces miARN. Une découverte intrigante faite par l’équipe de l’université d’Helsinki est que chez certains animaux, tels que les primates, de nouveaux miARN peuvent apparaître spontanément. Cela signifie que de nouveaux gènes codant pour ces miARN se forment également de manière abrupte. Cette création génétique soudaine suscite l’admiration des scientifiques, qui se demandent comment de telles formations sont possibles, même pour des gènes de petite taille.
Les Palindromes ADN et les Structures en Épingle à Cheveux
Selon l’étude, certaines erreurs de réplication de l’ADN génèrent des palindromes, des séquences d’ADN qui peuvent être lues de la même manière dans les deux sens par rapport à un point central. Ces palindromes peuvent se replier en structures particulières appelées « épingles à cheveux ». Ce processus de création de gènes codant pour les miARN est beaucoup plus rapide que celui des gènes traditionnels.
Mutation de Changement de Modèle
Les erreurs de réplication de l’ADN qui conduisent à l’émergence soudaine de nouveaux gènes codant pour des miARN sont appelées « mutation de changement de modèle ». Ce mécanisme complexe produit des palindromes d’ADN complets à partir de séquences d’ADN précédemment non codantes. Les bases des palindromes de ces molécules d’ARN peuvent s’apparier pour créer des structures en « épingles à cheveux », qui sont cruciales pour le fonctionnement de ces miARN.
Une Analyse Génomique Comparative
Actuellement, les scientifiques disposent des génomes complets de plusieurs primates et d’autres mammifères. En comparant ces génomes, ils ont pu identifier les espèces qui possèdent des palindromes conduisant à l’émergence rapide de miARN. En examinant l’arbre généalogique des primates, ils ont découvert plus de 6000 de ces structures. Ces découvertes laissent supposer que ces structures ont pu donner naissance à 18 nouveaux gènes miARN chez l’Homme, soit 26 % de tous les miARN apparus depuis l’émergence des primates.
Conclusion
Cette découverte fascinante selon laquelle notre ADN peut générer de nouveaux gènes à partir de rien ouvre la voie à une compréhension plus approfondie de l’évolution génétique. Les palindromes d’ADN, les structures en « épingles à cheveux » et les mutations de changement de modèle jouent un rôle essentiel dans ce processus. Bien que cette étude se soit concentrée sur les miARN, elle suggère que ces mécanismes pourraient également être généralisés à d’autres gènes et à d’autres molécules d’ARN.
