Autisme : Le nouveau génome de référence du macaque comble les lacunes de la séquence

Un catalogue de la diversité génétique parmi 853 macaques rhésus identifie les gènes liés à l'autisme qui abritent des mutations naturelles.

spectrumnews.org Traduction de "New macaque reference genome fills sequence gaps" par Chloe Williams / 4 mars 2021

Par Paul Asman and Jill Lenoble — rhesus macaque Macaca mulatta © Uploaded by Amada44, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25298647 Par Paul Asman and Jill Lenoble — rhesus macaque Macaca mulatta © Uploaded by Amada44, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25298647
Des chercheurs ont catalogué la variation génétique parmi des centaines de macaques rhésus et ont créé le génome de référence du macaque le plus complet à ce jour. Ces ressources pourraient aider les chercheurs à utiliser ces animaux pour étudier les gènes qui sous-tendent l'autisme.

Le premier génome de référence du macaque a fait ses débuts en 2007, et la plupart de l'ADN provenait d'un seul singe d'origine indienne. Les scientifiques ont depuis mis à jour la référence, mais le génome comporte encore des lacunes.

Une partie du problème est que les chercheurs ont assemblé le génome en séquençant des fragments d'ADN, chacun d'une centaine de paires de bases, ou "lettres", et en les assemblant. Ces "lectures courtes" rendent difficile la reconstitution de séquences répétitives. "Pensez-y comme un puzzle où vous avez [des morceaux] de ciel bleu, et vous ne savez pas où ils vont", explique Wesley Warren, professeur de génomique à l'Université du Missouri en Colombie, qui a codirigé les nouveaux travaux.

Warren et ses collègues ont séquencé des fragments d'ADN de plus de 10 000 lettres. Le résultat est le génome de référence du macaque le plus étendu à ce jour.

L'équipe a extrait de longs fragments d'ADN des cellules d'un macaque femelle d'origine indienne et les a séquencés en utilisant les méthodes existantes. Ils ont ensuite utilisé un logiciel pour assembler les séquences et les cartographier sur les chromosomes. Les chercheurs ont également utilisé une technique de séquençage qui suit la direction d'un segment d'ADN pour essayer de corriger les segments qui ont été inversés.

La nouvelle référence, qui est disponible en ligne, comble plus de 99,7 % des lacunes du précédent génome de macaque d'origine indienne, ont indiqué les chercheurs en décembre dans la revue "Science". En outre, ils estiment que près de 4 millions de lettres sont mal orientées dans le nouveau génome, contre plus de 130 millions dans la référence précédente.

Mutations du singe 

Pour identifier les gènes parmi les segments d'ADN, les chercheurs ont séquencé l'ARN - l'intermédiaire entre les gènes et les protéines - à partir du tissu cérébral, des testicules et des cellules souches des macaques.

L'équipe a identifié des dizaines de milliers de gènes. Ils ont également identifié des milliers de nouveaux ARN non codants, qui ne codent pas pour les protéines mais régulent au contraire l'expression des gènes, et ont découvert de nouvelles isoformes - des versions alternatives d'ARN codées par le même gène - qui sont spécifiques aux macaques.

Pour évaluer la variation génétique chez les macaques, les chercheurs ont séquencé des échantillons de sang, d'ADN ou de tissus de 850 macaques captifs aux États-Unis et de trois animaux sauvages de Chine. Ils ont analysé les séquences pour détecter les altérations, telles que les modifications de lettres d'ADN uniques ou les "indels" - petites insertions ou suppressions de lettres.

L'équipe a catalogué 85,7 millions de modifications d'une seule lettre et 10,5 millions d'"indels", dont 824 200 variantes qui font partie de gènes codant pour des protéines. Après avoir analysé ces variantes, les chercheurs ont identifié neuf gènes de macaque - dont SHANK3, CHD8 et ARID1B - qui abritent des mutations potentiellement dommageables et sont liés à l'autisme et à d'autres conditions de développement neurologique chez les personnes.

Les scientifiques pourraient étudier les macaques porteurs de ces mutations naturelles pour savoir s'ils présentent des caractéristiques similaires à celles observées chez les personnes autistes, affirment les chercheurs. Ces animaux pourraient constituer la base de nouveaux modèles d'autisme chez les macaques.


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