La délétion d'un gène unique provoque des mutations dans tout le génome

Jenga, un jeu avec des blocs de bois empilés les uns sur les autres, exige que les joueurs retirent des pièces uniques de la structure entière, entraînant parfois un déséquilibre. De même, les chercheurs ont découvert que la suppression d'un seul gène dans les cellules de levure pouvait exercer une pression sur le génome pour compenser le déséquilibre, entraînant la mutation d'un autre gène.

L’équipe, de l’Université Johns Hopkins au Maryland, dit que cela pourrait avoir des conséquences majeures sur la façon dont l’analyse génétique est effectuée chez l’homme.

En raison de la façon dont l’ADN est conservé à travers les espèces, les chercheurs affirment que leurs résultats - publiés dans la revue Cellule Moléculaire - pourrait être applicable à la génétique humaine, en particulier pour certains domaines de recherche, tels que le cancer.

Leurs recherches ajoutent de nouvelles preuves que les génomes - la somme des gènes des espèces - fonctionnent de manière interconnectée, de sorte que la suppression d’une seule partie pourrait stresser l’ensemble du système, entraînant la mutation d’une autre partie.

J. Marie Hardwick, professeur de microbiologie moléculaire et d'immunologie à l'École de santé publique Johns Hopkins Bloomberg, déclare:

"La suppression d'un gène donné se traduit généralement par un ou plusieurs gènes spécifiques qui sont" déformés "en réponse. L'appariement du gène initialement supprimé avec le gène muté secondairement nous a donné une liste d'interactions géniques largement inconnues auparavant. "

Elle affirme que ce travail "a le potentiel de transformer le domaine de la génétique du cancer", notant que cela encouragerait les chercheurs à se pencher davantage sur les analyses génétiques, car ils pourraient sans le savoir attribuer quelque chose à un gène muté. mutation secondaire.

Les mutations secondaires affectent la survie des cellules

Hardwick et son équipe ont travaillé avec la levure car il est facile de "supprimer" ou de supprimer un gène particulier. Ils voulaient savoir si, dans une souche donnée de levure, chaque cellule avait la même séquence génétique que les autres cellules, comme on l’avait pensé précédemment.

"Nous savons, par exemple, que dans une tumeur donnée, différentes cellules ont des mutations ou des versions différentes d'un gène", dit Hardwick. "Il semblait donc plausible que d'autres populations cellulaires présentent une diversité génétique similaire."

Après avoir choisi de manière aléatoire 250 souches de levure à simple knock-out, l'équipe a généré six sous-souches dérivées d'une seule cellule de levure dans le lot d'origine. Suite à cela, ils ont soumis chaque sous-souche à un "test de résistance".

Quand ils ont progressivement augmenté la température pendant quelques minutes, ils ont remarqué que certaines sous-souches étaient mortes parce qu'elles ne pouvaient pas supporter le stress.

Ensuite, lorsqu'ils ont examiné les gènes, ils ont constaté que chacune des sous-souches décédées présentait également une mutation dans un autre gène, ce qui les a amenés à conclure que les cellules de chaque souche des knock-out géniques ne partagent pas toutes un gène identique. séquence génétique.

Dans l'ensemble, ils ont constaté que 77% de toutes les souches knock-out avaient acquis une ou deux mutations ultérieures qui affectent la survie cellulaire ou une croissance excessive.

En effet, la mutation d'un seul gène pourrait provoquer un "déséquilibre génomique, avec des conséquences suffisantes pour entraîner des changements génétiques adaptatifs".

Potentiel d'identification des «premières mutations dans les tumeurs»

Selon M. Hardwick, le domaine de la génétique du cancer pourrait bientôt être transformé:

"Nous avions pensé que le cancer évoluait d'une mutation initiale dans un gène suppresseur de tumeur, suivi de mutations supplémentaires qui aident le cancer à prospérer. Notre travail fournit des preuves tangibles qu'une seule de ces" mutations supplémentaires "pourrait venir en premier et activement provoquer les mutations observées dans les gènes suppresseurs de tumeurs. "

Ses collègues et elle croient qu'ils peuvent trouver un pourcentage encore plus élevé de souches à double mutant en stressant la levure d'autres manières.

"Essentiellement, un gène muté a le pouvoir d’altérer d’autres gènes du génome", ajoute M. Hardwick.

Elle remarque que, de manière surprenante, la croissance altérée des sous-souches était le plus souvent due aux mutations secondaires, et non à celles initiales, et la plupart de ces mutations secondaires concernaient des gènes cancérogènes chez l'homme.

Hardwick et son équipe espèrent que leurs "découvertes dans la levure aideront à identifier ces" premières "mutations dans les tumeurs."

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