Gènes sauteurs, transposons, font partie du génome de la plupart des organismes, regroupés en familles et peuvent endommager le génome en sautant. La façon dont les hôtes suppriment le saut est bien étudiée. Pourquoi ils peuvent encore sauter a été à peine compris jusqu'à présent. Des chercheurs de Vetmeduni Vienne ont étudié pour la première fois tous les transposons de l'organisme hôte, dont les propriétés et les environnements hôtes facilitent le saut. Ils ont montré que l'appartenance familiale est plus importante que la position.

Le génome d'un organisme typique se compose de nombreux gènes qui sont enfilés comme des perles. Cet alignement a été étonnamment stable même sur de très longues périodes d'évolution. En plus de ces gènes, il y a aussi de nombreux éléments mobiles, dit parasitaire, qui sont répartis sur l'ensemble du génome et agrégés en différentes familles en fonction de leur parenté. Ces gènes sauteurs, les transposons, peuvent facilement changer de position. Par conséquent, leur position n'a pas été évolutivement conservée. Lorsqu'ils changent de position, ils peuvent, par exemple, sauter directement dans les gènes fonctionnels, ce qui modifie la fonction de ces gènes voire les inactive complètement. Ainsi, les organismes hôtes ont appris à contrôler et à réduire les sauts.

Cependant, malgré toutes les mesures de protection, il peut y avoir des mobilisations massives de familles de transposons en situation de stress. Ils doivent fournir des outils spécifiques (ARN) pour ces situations. Mais quelles sont les informations décisives pour produire ces outils ? Chercheurs de l'Institut de génétique des populations de l'Université de médecine vétérinaire, Vienna ont maintenant montré pour la première fois que chaque famille de transposons interprète les signaux dans une cellule d'une manière différente et utilise différentes stratégies pour décider quand activer les outils pour sauter dans le génome.

Les gènes sauteurs sont des parasites

Bien que la part des séquences de transposons dans le génome des organismes puisse être élevée - environ 45 % chez l'homme -, ils sont discrédités. Leur comportement de saut endommage principalement la structure du génome. Une propagation incontrôlée entraînerait la mort de la cellule. Par conséquent, la recherche sur les transposons était axée sur les stratégies utilisées par les organismes pour supprimer les sauts. Malgré ces mesures de protection, les transposons sautent dans des conditions environnementales ou de stress spécifiques. Cette observation montre que les transposons doivent avoir des mécanismes pour éviter ce contrôle. Les transposons ont besoin d'outils adaptés pour sauter. Mais il n'a pas encore été compris, ni étudié dans toutes les familles de transposons comment la production de ces outils est régulée.

Par conséquent, l'étude d'Ana Marija Jakšic a examiné dans une analyse à l'échelle du génome comment les transposons se préparent au saut. Dans ce but, les chercheurs ont exposé deux populations différentes de mouches des fruits à des températures différentes. Ensuite, ils ont cartographié les séquences des gènes sauteurs, en utilisant les méthodes de "séquençage de nouvelle génération". Ils pourraient montrer que presque toutes les familles produisent des outils qui permettent de sauter, mais l'étendue dépend de deux facteurs différents.

"Notre étude a montré que l'activité des transposons ne dépend pas seulement d'eux-mêmes mais aussi de facteurs que produisent les cellules hôtes, " a expliqué Jakšic. Dans la séquence génétique des transposons, il existe un site de liaison pour des facteurs spécifiques à l'hôte qui régulent positivement la transcription des gènes dans les cellules. Ainsi, deux facteurs coopèrent - le site de liaison spécifique à la famille et les facteurs de l'hôte qui sont régulés par l'environnement et le contexte génétique. "Comme tous les membres d'une famille ont les mêmes séquences de liaison, toutes les copies des membres de la famille, répartis dans le génome, réagir de la même manière aux influences environnementales, ", a déclaré l'auteur principal.

Discipline de parti pour les éléments transposables connexes

"Il était important pour nous de voir que la position dans le génome n'a pas une forte influence sur l'activité d'un transposon, " a déclaré le dernier auteur Christian Schlötterer. " Comme les membres d'une famille de transposons se ressemblent fortement, ils partagent également la plupart des sites de liaison. Cela signifie :lorsque le signal de saut est donné, cela affecte toute la famille - la discipline de parti dans un certain sens."

La préparation au saut peut fournir des informations précieuses, non seulement sur les transposons eux-mêmes mais aussi sur les effets du changement de position. L'insertion de gènes sauteurs n'est pas forcément mauvaise pour la structure du génome. "Bien que les transposons soient discrédités en raison de leur effet mutagène principalement nocif, leur nouvelle position peut avoir une influence positive sur les gènes voisins. Cela peut rapidement conduire à des innovations fonctionnelles. Un très bon exemple est la résistance aux insecticides chez les mouches des fruits :elles sont devenues résistantes au DDT à cause d'un transposon sautant, " a déclaré Jakšic.