Le génome des souris et des hommes


Le 5 décembre 2002 la revue « Nature » publie l’article annonçant le séquençage du génome de la souris, article signé par plus de 200 auteurs, dont l’équipe de Stylianos Antonarakis subventionnée par la Fondation Jérôme Lejeune. Ce travail a provoqué de nombreuses réactions dans les milieux scientifiques car il est essentiel pour la recherche biomédicale et la compré-hension de la génétique humaine.

 

Une souris modèle

 

La souris est l’animal le mieux connu sur le plan de la biologie et sert de modèle pour de très nombreuses maladies. Le décryptage du génome permettra de mieux comprendre la relation entre les caractéristiques (physiologiques, pathologiques, physiques) et les gènes. Mais c’est surtout la comparaison du matériel génétique humain et murin qui sera riche d’enseignement. Car la souris est utilisée de manière intensive dans la recherche biomédicale qui en produit plusieurs millions chaque année. Elle a des capacités de reproduction extraordinaires, chaque femelle pouvant donner naissance de 15 à 150 souriceaux par an ! Ces capacités permettent d’obtenir des lignées très stables et de les modifier de manière ciblée par sélection ou manipulation génétique. On peut étudier les réactions d’une souris chez qui on a inséré plusieurs exemplaires du même gène ou chez qui on a inactivé un gène (souris ko ou knock-out). Des lignées de souris ont été créées de cette manière, présentant des maladies connues chez l’homme et servant de modèles pour la compréhension de ces affections et la recherche de traitements (cancers, obésités, hyperlipémie, arthrose, trisomies, etc.) : dans les catalogues spécialisés, il est possible de trouver plusieurs milliers de types de souris, chacune étant un modèle d’une maladie différente… Chaque type est parfaitement identifié, toutes ses constantes biologiques et phénotypiques sont parfaitement connues. Ce travail est considérable car, si la création d’une lignée mutante coûte entre 30 000 et 60 000 €, la caractérisation précise d’une nouvelle lignée est beaucoup plus coûteuse et peut prendre des années d’efforts.

 

La souris et l’homme

Il est remarquable de constater que notre lointaine cousine, nos ancêtres communs remontant à quelques 80 millions d’années, est très proche de nous dans son génome et dans son fonctionnement. En attendant de nous aider à comprendre la fonction de chaque gène, le simple séquençage de son génome nous donne déjà quelques indications précieuses :

- le génome murin est légèrement plus petit (14 %) que le génome humain.

- plus de 90 % des deux génomes correspondent à des régions portant des gènes de même fonction et dans le même ordre. Cet ordre paraît important pour le fonctionnement du génome et n’est sans doute pas lié au hasard.

- il existe 60 % de différences entre les génomes au niveau des 4 bases, ATGC (unités élémentaires dont l’ordre est identifié par le séquençage). La vitesse des changements de ces bases dans l’évolution a été environ deux fois plus rapide chez la souris.

- 80 % des gènes murins ont un gène orthologue chez l’homme. Seulement 1 % des gènes murins n’a aucun équivalent chez l’homme et il existe de grandes analogies entre les deux espèces dans les systèmes et leur fonctionnement.

 

L’ADN de pacotille, pas si pacotille...

La proportion du génome identique entre la souris et l’homme est plus importante que prévue et ne porte pas sur le seul génome codant pour des protéines (gènes). Pour les portions ne codant pas pour des protéines, l’ADN appelé par certains ADN poubelle ou ADN de pacotille (junk ADN), semble avoir une très grande importance. Il constitue la majorité du génome, 90% chez l’homme. Par exemple le chromosome 21 humain porte un très petit nombre de gènes. Ces gènes sont situés chez la souris sur les chromosomes 16, 17 et 10. Le chromosome 21 humain a été considéré comme un désert sur le plan des gènes, avec 240 gènes seulement et de très larges plages d’ADN non codant. Ces larges plages non codantes se trouvent conservées sur les zones correspondantes chez la souris soulignant l’intérêt de cet ADN dont la fonction est encore à découvrir.

 

Les progrès continus et rapides autour de la génomique incitent donc les chercheurs à être de plus en plus optimistes pour découvrir, à côté de la thérapie génique, de nouvelles voies thérapeutiques, y compris pour les maladies chromosomiques comme la trisomie 21.