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Élément génétique égoïste

L'ADN égoïste est un terme qui désigne des séquences d'ADN qui ont deux propriétés distinctes : la séquence d'ADN se répand en formant des copies supplémentaires de celle-ci à l'intérieur du génome elle ne contribue pas spécifiquement au succès…

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L'ADN égoïste est un terme qui désigne des séquences d'ADN qui ont deux propriétés distinctes :

  • la séquence d'ADN se répand en formant des copies supplémentaires de celle-ci à l'intérieur du génome
  • elle ne contribue pas spécifiquement au succès de la reproduction de son organisme hôte. (Elle peut ou non avoir des effets négatifs importants).

Dans son livre de 1976, The Selfish Gene, Richard Dawkins a suggéré l'idée d'un ADN égoïste lorsque l'ADN non codant des génomes eucaryotes a été découvert. En 1980, deux articles de la revue Nature ont développé et discuté le concept. Selon l'un de ces articles :

La théorie de la sélection naturelle, dans sa formulation plus générale, traite de la concurrence entre les entités qui se reproduisent. Elle montre que, dans une telle concurrence, les réplicateurs les plus efficaces augmentent en nombre au détriment de leurs concurrents moins efficaces. Après un temps suffisant, seuls les réplicateurs les plus efficaces survivent.

- L.E. Orgel & F.H.C. Crick, Selfish DNA : the ultimate parasite.

L'ADN génétiquement fonctionnel normal peut être considéré comme des "entités de réplication" qui effectuent leur réplication en manipulant la cellule qu'elles contrôlent. En revanche, les unités d'ADN égoïste peuvent exploiter les mécanismes existants dans la cellule et se multiplier sans affecter l'aptitude de l'organisme à d'autres égards.

Il n'y a pas de frontière nette entre les concepts d'ADN égoïste et d'ADN génétiquement fonctionnel. Souvent, il est également difficile de voir si une unité d'ADN non codante est fonctionnellement importante ou non ; ou si elle est importante, de quelle manière. En outre, il n'est pas toujours facile de distinguer certains cas d'ADN égoïste de certains types de virus.

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Cell with transmission patterns
en.wikipedia.org · CC BY 2.5

Histoire de l'idée

L'idée que certains éléments génétiques puissent ne pas être utiles à l'organisme n'est pas nouvelle. En 1928, un généticien russe a signalé un chromosome X chez Drosophila obscura. Il affirmait que le sex-ratio féminin qui en résultait pourrait entraîner la disparition d'une population.

En 1941, il a été suggéré pour la première fois qu'il pourrait y avoir un conflit entre les gènes nucléaires normaux hérités des deux parents et les gènes mitochondriaux d'un parent (la femelle). Cela pourrait conduire à une stérilité masculine cytoplasmique dans les plantes.

À peu près à la même époque, plusieurs autres exemples d'éléments génétiques égoïstes ont été signalés. Par exemple, un généticien du maïs a décrit comment des boutons chromosomiques ont conduit à la pulsion méiotique féminine dans le maïs. La pulsion méiotique se produit lorsqu'une copie d'un gène est transmise à la descendance dans plus de 50 % des cas.

Le botaniste et cytogénéticien suédois Gunnar Östergren a noté en 1945 comment les chromosomes peuvent se répandre dans une population en raison de leur propre nature "parasitaire". À propos des chromosomes B des plantes, il a écrit : "Dans de nombreux cas, ces chromosomes n'ont aucune fonction utile pour les espèces qui les portent, mais ils mènent souvent une existence exclusivement parasitaire... [Les chromosomes B] n'ont pas besoin d'être utiles pour les plantes. Ils ne doivent être utiles qu'à eux-mêmes". - Gunnar Östergren.

Puis, au début des années 1950, Barbara McClintock a publié une série d'articles décrivant l'existence d'"éléments transposables". Ces éléments font partie des éléments génétiques égoïstes les plus réussis. La découverte des éléments transposables lui a valu le prix Nobel de médecine ou de physiologie en 1983.

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que l'ADN égoïste ?

R : L'ADN égoïste désigne les séquences d'ADN qui ont deux propriétés : la capacité de se propager en formant davantage de copies d'elles-mêmes dans le génome, et le fait de ne pas contribuer au succès reproductif de l'organisme qui les héberge.

Q : Qui a suggéré pour la première fois l'idée de l'ADN égoïste ?

R : Richard Dawkins a été le premier à suggérer l'idée de l'ADN égoïste dans son livre de 1976, The Selfish Gene (Le gène égoïste).

Q : Comment Orgel et Crick ont-ils développé ce concept ?

R : Orgel et Crick ont développé ce concept dans un article publié dans Nature en 1980, dans lequel ils expliquent comment la sélection naturelle fonctionne avec des entités qui se répliquent et qui sont en concurrence les unes avec les autres. Ils affirment que les réplicateurs les plus efficaces se développent au détriment des concurrents moins efficaces au fil du temps.

Q : Comment l'ADN normal génétiquement fonctionnel se réplique-t-il ?

R : L'ADN génétiquement fonctionnel normal se réplique en manipulant la cellule qu'il contrôle.

Q : Quelles sont les similitudes entre l'ADN égoïste et les virus ?

R : Il peut être difficile de faire la distinction entre certains exemples d'ADN égoïste et certains types de virus en raison de leurs caractéristiques communes, telles que leur capacité à exploiter les mécanismes existants dans une cellule pour se multiplier sans affecter sa condition physique.

Q : Existe-t-il une limite claire entre l'ADN égoïste et l'ADN génétiquement fonctionnel ?

R : Non, il n'y a pas de frontière nette entre ces deux concepts car il peut être difficile de déterminer si une unité d'ADN non codant est fonctionnellement importante ou non, ou si elle est importante, de quelle manière elle affecte la condition physique d'un organisme.

Q : Qu'a-t-on découvert lorsque l'on a étudié l'ADN non codant ?

R : L'étude des ADN non codants a permis de découvrir qu'ils avaient deux propriétés : ils pouvaient se propager en formant davantage de copies d'eux-mêmes au sein d'un génome, mais ils ne contribuaient pas au succès reproductif d'un organisme.

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