Cette découverte inattendue dans l'ADN d'un cilié remet en question nos connaissances sur la génétique

Un récent essai d'une nouvelle technique de séquençage de cellules uniques a bouleversé, de manière inattendue, notre compréhension des règles génétiques.


L'analyse du génome d'un protiste a mis en lumière une divergence unique dans le code ADN signalant la fin d'un gène, suggérant la nécessité de poursuivre les recherches pour mieux comprendre ce groupe d'organismes divers.

Le Dr. Jamie McGowan, chercheur postdoctoral à l'Earlham Institute, a étudié la séquence génomique d'un organisme microscopique, un protiste, prélevé dans un étang d'eau douce des Oxford University Parks. Les résultats ont été publiés dans la revue PLoS Genetics.

Initialement, l'objectif était de tester une chaîne de séquençage ADN capable de fonctionner avec de très petites quantités d'ADN, comme l'ADN d'une cellule unique. Le Dr. McGowan collaborait avec une équipe de l'Earlham Institute et avec le groupe du Professeur Thomas Richards de l'Université d'Oxford.

Cependant, à l'examen du code génétique, le protiste Oligohymenophorea sp. PL0344 s'est révélé être une espèce inédite, avec une modification surprenante dans la manière dont son ADN est traduit en protéines. Selon le Dr. McGowan, le choix de ce protiste pour tester leur chaîne de séquençage était un pur hasard, révélant l'immensité de ce qui reste à découvrir, notamment en ce qui concerne la génétique des protistes.

Les protistes sont difficiles à caractériser en tant que groupe. La majorité sont des organismes unicellulaires comme les amibes, les algues et les diatomées, bien que des protistes multicellulaires plus gros existent. "La définition d'un protiste est vague. En gros, c'est tout organisme eucaryote qui n'est ni un animal, ni une plante, ni un champignon," explique le Dr. McGowan, soulignant la variété extrême des protistes.

Oligohymenophorea sp. PL0344 est un cilié, un protiste nageur observable au microscope, présent presque partout où il y a de l'eau. Les ciliés ont des zones de changements fréquents du code génétique, incluant la réaffectation d'un ou plusieurs codons stop — les codons TAA, TAG et TGA. Dans presque tous les organismes, ces trois codons stop signalent la fin d'un gène.


Les variations du code génétique sont extrêmement rares. Parmi les quelques variantes du code génétique répertoriées à ce jour, les codons TAA et TAG ont presque toujours la même traduction, laissant penser que leur évolution est couplée.

Dans Oligohymenophorea sp. PL0344, seul TGA fonctionne comme un codon stop, bien que Dr. McGowan ait trouvé plus de codons TGA que prévu dans l'ADN du cilié, probablement pour compenser la perte des deux autres. À la place, TAA spécifie la lysine et TAG spécifie l'acide glutamique.

Dr. McGowan trouve ce cas "extrêmement inhabituel", remettant en question certaines des règles supposées de la traduction génique, illustrant que des codes génétiques inédits peuvent être découverts, intentionnellement ou non.

Plus d'informations: Identification of a Non-Canonical Ciliate Nuclear Genetic Code Where UAA and UAG Code for Different Amino Acids, PLoS Genetics (2023). doi.org/10.1371/journal.pgen.1010913