L'ADN mobile, également appelé transposons ou gènes sauteurs, est un segment d'ADN qui peut se déplacer dans le génome au sein d'une même cellule. Bien que l’on pensait autrefois que ces séquences d’ADN étaient largement parasites et nuisibles aux organismes qui les transportent, de nouvelles recherches montrent comment l’ADN mobile peut apporter des avantages en matière de condition physique aux plantes et aux animaux, susceptibles d’aider leurs hôtes à s’adapter et à survivre dans des environnements changeants.

Les phytologues de l’Université du Missouri ont découvert que l’ADN mobile peut jouer un rôle important dans l’adaptation des plantes.

"L'ADN mobile a le potentiel d'apporter de profonds changements dans le génome des plantes, ce qui a un effet sur la capacité des plantes à s'adapter et à survivre dans différents environnements", a déclaré Timothy Vision, professeur distingué de sciences végétales et directeur du Christopher S. Centre des sciences de la vie Bond à MU. "Les plantes avec un ADN plus mobile sont plus susceptibles d'avoir de nouveaux gènes pouvant conférer des caractéristiques avantageuses, telles que la résistance aux maladies ou la tolérance à la sécheresse ou à la chaleur."

Le physiologiste végétal Vision a également découvert que l'ADN mobile peut aider les plantes à éviter les conséquences négatives de la consanguinité.

"Les plantes se reproduisent souvent par autofécondation, ce qui s'apparente à l'inceste humain. Le problème est que la consanguinité peut conduire à des défauts génétiques, tout comme chez les humains", a déclaré Vision. "Fait intéressant, nous avons constaté que les plantes avec plus d'ADN mobile étaient mieux à même d'éviter les effets délétères de la consanguinité que les plantes avec moins."

Le biologiste évolutionniste Austin Mast a découvert que l'ADN mobile peut également être adaptatif et offrir des avantages en matière de condition physique aux animaux.

"De nombreux éléments transposables sont souvent considérés comme des parasites inutiles de l'ADN, mais nous avons découvert que les éléments transposables peuvent en réalité aider une espèce à prospérer dans certains environnements", a déclaré Mast, professeur adjoint au Département des sciences biologiques de MU. "Par exemple, nous avons constaté que les populations de mouches des fruits étaient plus susceptibles de survivre et de se reproduire lorsque des éléments transposables étaient présents, par rapport aux populations dépourvues d'éléments transposables."

Vision et Mast ont expliqué que les avantages de l'ADN mobile ont un coût évolutif.

"L'avantage de l'ADN mobile est qu'il peut créer de nouveaux gènes relativement facilement", a déclaré Mast. "Cependant, cela peut également être problématique car la grande majorité des changements provoqués par les éléments transposables sont probablement nocifs. La plupart des mutations induites par le transposon sont susceptibles d'altérer la fonction des gènes dans la mesure où une nouvelle variante sera délétère et donc éliminée de la population. Ainsi, le renouvellement évolutif est extrêmement élevé pour les éléments transposables, et beaucoup évoluent pour se propager plus que d’autres dans le génome. Malgré les aspects évolutifs négatifs potentiels des transposons, nos travaux ont révélé qu’il peut y avoir un avantage net en matière de fitness à avoir plus de transposons.

Les chercheurs ont expliqué que leurs travaux apportent un nouvel éclairage sur la manière dont l’ADN mobile peut être un moteur de l’évolution et de l’adéquation de certaines espèces par rapport à d’autres.

"L'histoire de la façon dont les transposons et les hôtes évoluent ensemble est fascinante", a déclaré Mast. "Les transposons sont souvent considérés comme le fléau du génome, mais nos recherches montrent qu'ils peuvent en réalité être bénéfiques pour l'hôte lorsque celui-ci se trouve dans un environnement changeant."