L’équipe de Richard Benton, professeur associé au Centre intégratif de génomique de l’UNIL, a mis en lumière un phénomène inattendu au niveau des gènes impliqués dans l’odorat des mouches: un gène muté, a priori non fonctionnel, peut demeurer actif. Un processus qui ne se passe qu’au niveau des neurones. Cette découverte, qui questionne certaines théories génétiques établies, est à découvrir dans l’édition du 24 octobre 2016 de la revue scientifique «Nature».
Chaque organisme vivant est unique, notamment grâce aux informations codées dans ses gènes, les unités fonctionnelles de l’ADN. Il arrive parfois qu’un gène soit «muté» et devienne par conséquent non fonctionnel. Un tel fragment d’ADN est appelé pseudogène. De nombreux pseudogènes sont présents dans le répertoire des gènes codant pour les récepteurs olfactifs, parce que les animaux perdent souvent les récepteurs pour les odeurs qu’ils n’ont plus besoin de percevoir.
Du gène au «pseudo-pseudogène»
Dans leur étude publiée dans la revue Nature, les biologistes lausannois ont évalué la perception des odeurs chez différentes espèces de mouches Drosophiles. Ces diverses espèces, toutes de proches parentes, comprennent Drosophila melanogaster, le modèle de laboratoire le plus commun, et Drosophila sechellia, qui vit exclusivement aux Seychelles et s’est spécialisée dans la détection d’un fruit endémique à ces îles.
«Nous avons fait une découverte surprenante en mettant en évidence le fait qu’un pseudogène du récepteur olfactif de D. sechellia, a priori non fonctionnel, était en réalité toujours actif», dévoile Lucia Prieto-Godino, première auteure de l’étude et post-doctorante dans l’équipe du Prof. Richard Benton au Centre intégratif de génomique de la Faculté de biologie et de médecine de l’UNIL. «Autrement dit, cela signifie que D. sechellia est toujours capable de sentir des odeurs grâce à son récepteur olfactif codé par un pseudogène». Une particularité qui a amené les chercheurs à baptiser cette forme de pseudogène actif un «pseudo-pseudogène».
Comment un pseudogène peut-il rester ainsi opérationnel - Le récepteur, de prime abord altéré, a pu conserver ses fonctionnalités grâce à un mécanisme connu sous le nom de «read-through», qui permet à la cellule d’ignorer une mutation qui normalement conduit à la fin de l’expression d’un gène et de produire un récepteur fonctionnel. «Ce qui nous a particulièrement frappés est, comme notre étude l’a révélé, que ce processus se passe uniquement dans les neurones et non dans les autres types de cellules», témoigne Richard Benton, directeur de l’étude parue dans Nature.
Vers une révision de certaines théories?
Suite à la découverte inattendue faite chez cette drosophile spécialiste, les chercheurs ont trouvé plusieurs autres exemples de pseudogènes fonctionnels dans d’autres espèces. «Ce qui laisse présager une dimension globale de ce phénomène de pseudo-pseudogènes», souligne Lucia Prieto-Godino. En d’autres termes, ces recherches invitent à reconsidérer la fonction de centaines de pseudogènes présumés dans le génome de la mouche, de l’humain ou d’autres organismes vivants, non seulement pour les pseudogènes des récepteurs olfactifs, mais aussi pour toutes les autres classes de molécules.
