Un singe et un virus :un million d'années ensemble. Crédit :MIPT
Une équipe de recherche internationale comprenant Vasily Ramensky, un scientifique en bio-informatique au laboratoire d'ingénierie du génome du MIPT, a classé les six espèces de singes verts africains en fonction de leurs génomes, étudié leurs adaptations génétiques au virus de l'immunodéficience simienne (VIS), et a produit un atlas d'expression génique pour l'une des espèces. Les résultats de l'étude ont été publiés dans deux articles dans Génétique de la nature .
L'introduction d'outils de séquençage et de comparaison des génomes a marqué le début d'une nouvelle ère en systématique animale, permettre aux chercheurs d'atteindre une plus grande précision dans l'établissement de la parenté génétique, ce qui n'est pas toujours reflété dans la morphologie. En comparant les informations génétiques, nous pouvons maintenant déterminer les limites des espèces à l'intérieur desquelles la diversité génétique est la plus faible. Dans cette étude, les chercheurs ont clarifié les relations génétiques entre les espèces de singes verts africains, également connu sous le nom de singes vervets, ou vervets. Ils ont identifié six espèces de toute l'Afrique, un de la Barbade, et un des îles des Caraïbes de Saint-Kitts-et-Nevis. Mais l'analyse du génome est plus qu'un moyen d'affiner les taxonomies :elle peut fournir des informations sur l'évolution et la répartition géographique des espèces, ainsi que des troubles génétiques spécifiques à l'espèce, et beaucoup plus.
Les singes vervets sont les primates non humains les plus proches des humains. Ils ont longtemps été un modèle biomédical important, largement utilisé dans la recherche comportementale, dans les études de résistance aux infections virales, et dans le développement de vaccins. Les vervets sont connus pour être des hôtes naturels du VIS, qui est un proche parent du VIH. Bien qu'ils soient fréquemment infectés par le virus, Le SIV ne leur fait aucun mal :ils ont développé la capacité de vivre avec le virus et d'éviter la dégradation du système immunitaire. Dans l'un des deux articles rapportés ici, les chercheurs analysent un groupe de gènes de singe vervet qui interagissent avec le VIS.
L'analyse génétique a suggéré que la première rencontre des vervets avec le SIV a eu lieu il y a environ un million d'années. Comme le temps passait, une espèce hôte d'origine a divergé en plusieurs, dont chacun a acquis ses propres adaptations génétiques au SIV. Les études des mécanismes biologiques impliqués dans les interactions hôte-pathogène chez les singes vervets fournissent des données d'un million d'années sur la vie avec le virus de l'immunodéficience.
Toutes les cellules d'un organisme portent un ensemble identique de gènes. Mais selon le tissu et l'âge de l'organisme, les cellules peuvent avoir différents ensembles d'actifs, ou exprimé, gènes responsables de la synthèse des protéines. Vassili Ramenski, qui travaille au laboratoire d'ingénierie du génome du MIPT, s'est associé à ses collègues étrangers pour créer une carte accessible au public de l'expression des gènes dans divers tissus, y compris quatre régions cérébrales, de 60 singes vervets (Chlorocebus aethiops sabaeus) d'âge différent de la colonie de recherche Vervet. Par rapport à la recherche sur des sujets humains, les études impliquant des primates non humains fournissent des données plus fiables et reproductibles pour plusieurs raisons :les conditions de vie, diète, et d'autres facteurs environnementaux sont uniformes et contrôlés. En outre, la préparation des tissus est rapide et standardisée. Finalement, la diversité génétique est plus faible, car tous les animaux vivant dans une colonie captive descendent d'une petite population ancestrale commune.
« Grâce au séquençage du génome entier, nous avons accumulé beaucoup de données sur le matériel génétique de l'homme et de nombreuses espèces étroitement apparentées, " dit Ramensky, qui est titulaire d'un doctorat en physique et mathématiques et spécialisé en biologie moléculaire. "Toutefois, nous ne savons toujours pas grand-chose sur les rôles que jouent les gènes. L'atlas que nous avons créé fournit des données sur l'expression des gènes dans sept tissus et six stades de développement chez les vervets. Pour les généticiens statistiques, il servira d'outil pour comprendre le rôle des gènes dans la vie de l'animal."
Les données d'expression génique multitissu pour chaque étape du développement de l'animal aideront à déterminer les fonctions des gènes et à comprendre les modèles fonctionnels et développementaux associés à cet organisme. Par exemple, les chercheurs ont montré une corrélation directe entre l'âge des vervets et l'expression des gènes responsables du développement et des changements dans deux régions du cerveau, à savoir, L'aire de Brodmann 45 et le noyau caudé. L'expression de ces gènes a été liée à des maladies liées à l'âge.