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Évolution : un nouveau mécanisme de fluctuation de taille des génomes en lien avec la taille des organismes découvert chez les tuniciers

Larvacès
Publication

Résumé

Publication de l’Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL) dans la revue Current Biology du 1er avril 2019.

Description

grapheLe génome, ensemble de l’ADN contenu dans chaque cellule et caractéristique d’un organisme, peut présenter de grandes variations de taille entre espèces. S’il a été montré que cette taille n’est pas corrélée à la "complexité" de l’organisme, on ne sait pas encore clairement si une taille de génome plus ou moins grande pourrait avoir un avantage adaptatif particulier. Plusieurs mécanismes peuvent faire varier la taille des génomes : les duplications, les délétions, et la multiplication de séquences particulières appelées éléments transposables. Ces séquences, capables de s’insérer et se propager dans les génomes, sont le plus souvent neutres pour l’hôte, ou parfois délétères si elles s’insèrent dans ou à proximité d’un gène ; elles représentent au moins 45 % du génome humain. Une corrélation entre quantité d’éléments transposables et taille du génome avait déjà été observée chez les animaux ou les plantes, avec de grands éléments transposables dits autonomes (car ils codent pour les protéines nécessaires à la transposition) responsables de fluctuations de taille.

Des chercheurs – dans le cadre d’une collaboration entre l’Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (avec l'équipe de Jean-Nicolas Volff) et le Sars Centre de Bergen en Norvège – ont étudié les génomes de Larvacés, des tuniciers formant une grande partie du zooplancton. Ces espèces présentent de petits génomes comparés à d’autres animaux, mais qui varient en taille d’un facteur 12 au sein du groupe ; et plus le génome est "gros", plus les individus de l’espèce sont grands. Dans un article publié dans la revue Current Biology, ils montrent que ces variations de tailles importantes sont essentiellement dues à des quantités variables en un type d’éléments transposables particuliers, les SINEs. Ces éléments, assez courts (quelques centaines de bases), ne codent pas pour des protéines, mais utilisent les enzymes codées par des éléments transposables plus grands apparentés ; ce sont donc en quelque sorte des "parasites de parasites".

Un tel impact de transposons courts et non-autonomes sur la taille du génome n’avait jamais encore été observé ; ce travail révèle donc un nouveau mécanisme d’expansion des génomes en lien avec la taille des organismes. La poursuite de l’étude de ces espèces planctoniques permettra sans doute de mieux comprendre la valeur adaptative des fluctuations de taille des génomes.

Source : Massive Changes of Genome Size Driven by Expansions of Non-autonomous Transposable Elements. Magali Naville, Simon Henriet, Ian Warren, Sara Sumic, Magnus Reeve, Jean-Nicolas Volff, Daniel Chourrout, Current Biology, Volume 29, Issue 7, 1er avril 2019, Pages 1161-1168.e6

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