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13 avril 2007

Le macaque partage 93 % de ses gènes avec l'homme

Comme pour le programme de séquençage et de cartographie génétique de l'ADN des chromosomes de l'homme, Hugo (pour Human Genome Organization), comme pour celui du chimpanzé (avec le Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium), c'est un consortium important de 170 chercheurs appartenant à 35 institutions de recherches publiques, qui a élucidé la totalité des séquences génétiques du macaque. Ils publient pas moins de quatre articles scientifiques dans la revue américaine Science, tant sur le plan évolutif et biomédical, que de la comparaison avec l'ADN de l'homme, mais aussi l'étude, chez les macaques du Vieux Monde, de ses gènes mobiles (les transposons), et de la dérive génétique entre des macaques chinois et indiens.

Comme chez l'homme, le macaque aurait 20 000 gènes répartis sur 42 chromosomes.<BR/>

La recherche française est totalement absente de ce programme. Pourquoi ? À cause du poids de l'histoire d'abord, Pierre Chambon et François Jacob n'ayant eu que du mépris pour cette nouvelle discipline, la génomique. Sans Jean Weissenbach et le centre national de séquençage, nous aurions été absents du programme du génome humain. Et puis la recherche académique française s'est spécialisée dans le génome bactérien ou celui du fugu (petit poisson japonais), et malgré un budget de recherche génomique de 28 millions d'euros, les moyens financiers manquent pour les projets plus ambitieux.

Pourquoi le génome du macaque est-il si important ? Parce qu'ayant divergé voilà 25 millions d'années d'avec un ancêtre commun du chimpanzé et de l'homme, il va permettre de faire des comparaisons « en trio » qui révèlent les différences de structure et les mécanismes génétiques en cause. En effet, le chimpanzé ne s'est séparé de l'homme « que » voilà 6 millions d'années, et notre espèce partage 98,7 % de ses gènes avec le chimpanzé. Alors que le macaque et l'homme n'ont en commun que 93 % des séquences génétiques.

La comparaison des trois génomes permet de mesurer l'évolution : ainsi un gène qui serait conservé chez l'homme mais disparu chez le chimpanzé peut être interprété comme une perte pour le chimpanzé si le même gène est présent chez le macaque apparu voilà 25 millions d'années. À l'inverse, ce gène présent chez l'homme, mais absent des chromosomes des deux autres primates est un gain génétique apparu voilà moins de cinq millions d'années.

Différences notables

Globalement, le macaque est très proche de l'homme, son génome est réparti dans 20 paires de chromosomes plus une paire XY de chromosomes sexuels. Il y a une similitude importante en première analyse entre les chromosomes de l'homme et ceux du macaque. Certes, plusieurs chromosomes du macaque ont leur point central (cette zone de construction des deux bras du chromosome), nettement décalé vers une extrémité du chromosome. Mais dans l'ensemble, bien des chromosomes des deux espèces sont difficiles à distinguer les uns des autres. Comme l'homme, le macaque aurait environ 20 000 gènes répartis sur ses 42 chromosomes. Comme chez l'homme, une grande partie de ce génome est répétitive : environ 320 000 copies appartenant à plus de 100 familles de gènes, sans compter comme chez l'homme, (nos éditions du 4 novembre 2006), un demi-million de copies de rétrovirus endogènes. Rien d'étonnant, puisqu'ils auraient « infecté » le génome des cellules germinales (les gamètes sexuels) des singes du Vieux Monde voilà 30 à 40 millions d'années. Au cours de l'évolution, après la divergence entre l'homme et le chimpanzé, les généticiens ont trouvé plus de trente versions distinctes du virus.

Parmi les différences notables entre les génomes des trois espèces, il y a ces chromosomes qui ont fusionné, ou échangé et donc réarrangé leur contenu, avec d'autres. On n'avait observé en comparant le chimpanzé et l'homme qu'une seule fusion entre deux chromosomes et neuf inversions de bras de chromosomes. La comparaison possible aujourd'hui avec le génome du macaque a permis de préciser que l'inversion de bras sur les chromosomes 1 et 18 et la fusion qui avait abouti à la naissance du chromosome 2 sont des acquisitions récentes de l'homme.

Les chercheurs ont également comparé les gènes responsables de maladies chez l'homme avec leurs équivalents chez le macaque. Deux découvertes impor­tantes : il existe de nombreux exemples où le gène normal du macaque correspond au gène malade chez l'homme. Ces gènes ont persisté au cours de l'évolution, mais auraient changé de fonction au cours du temps : ils étaient protecteurs chez le macaque, ils sont devenus délétères chez l'homme.

Une surprise de taille : il existe chez le macaque certains emplacements de gènes dont les mutations chez l'homme provoquent de ­profonds retards mentaux. Le gène muté n'est plus capable de produire l'enzyme ornithine transcarbamylase, ou la phénylalanine hydroxylase, ce qui perturbe gravement la concentration sanguine d'acides aminés. Le macaque, lui, a des taux normaux, voire bas, de ces acides aminés dans son sang et n'a jamais ces maladies. Il est très possible que le métabolisme du singe soit profondément distinct du nôtre alors qu'il porte les traits ancestraux de nos maladies.

Posté par jmlir à 14:03 - Commentaires [0] - Permalien [#]

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