Génome humain : un nouveau phénomène mutagène dévoilé

Des chercheurs de l'Institut Pasteur associés au CNRS viennent de montrer l'importance de l'insertion de petites séquences d'ADN mitochondrial dans le génome humain (Public Library Of Sciences, 7 septembre 2004). Ces insertions sont potentiellement mutagènes et peuvent être associées à des pathologies graves. Ces travaux pourraient permettre la mise au point de nouveaux outils diagnostiques dans le domaine du cancer et une meilleure évaluation des risques liés aux radiations.

 

 

Communiqué de presse
Paris, le 9 septembre 2004

 

 

La mitochondrie est en quelque sorte l’usine énergétique de la cellule. C’est aussi le seul endroit de la cellule animale, en dehors du noyau, qui contient de l’ADN (chez l’homme, le chromosome mitochondrial contient 37 gènes). On savait jusqu’ici que certains fragments de l’ADN mitochondrial pouvaient se retrouver dans l’ADN nucléaire, mais sans connaître l’importance de ce phénomène.

Un travail mené à l’Institut Pasteur par Miria Ricchetti, de l’unité de Génétique et Biochimie du Développement (Institut Pasteur - CNRS) et par Bernard Dujon, de l’Unité de Génétique Moléculaire des Levures* (Institut Pasteur - CNRS), analyse ce phénomène, et montre que ces insertions s’intègrent préférentiellement dans les gènes, ce qui peut induire certaines pathologies chez l’homme.

Pour repérer les séquences d’ADN mitochondrial insérées, qu’on nomme NUMTs (nuclear sequences of mitochondrial origin), l’intégralité du génome humain a été " scannée " par voie informatique (in silico), puis analysé in vivo. Plus de 200 fragments génétiques d’origine mitochondriale ont été mis en évidence, et certains ont été trouvés chez une partie ou chez la totalité des individus analysés. Ces fragments d’ADN mitochondrial se placent essentiellement dans des gènes nucléaires, avec pour conséquence l’altération potentielle du fonctionnement de ces gènes. Des NUMTs ont d’ailleurs été associés par le passé à des pathologies, notamment dans les dysfonctionnements observés chez un patient né après l’accident de Tchernobyl. La présente découverte suggère qu’un nombre plus vaste de pathologies humaines pourraient résulter de l’insertion des NUMTs.

Il est donc aujourd’hui essentiel de mener des investigations plus poussées sur le rôle de ces séquences, potentiellement mutagènes, en pathologie humaine.

Les chercheurs projettent maintenant d’étudier l’impact des NUMTs dans des cas de cancers du colon et de tumeurs du cerveau, dans lesquels certains gènes ciblés par les NUMTs ont été déjà identifiés. Ces travaux pourraient déboucher sur des méthodes de diagnostic plus fines de ces cancers.

Ils engagent également des recherches pour déterminer l’impact de l’irradiation dans le phénomène d’insertion d’ADN mitochondrial dans l’ADN nucléaire, en comparant la fréquence et la localisation des NUMTs dans des cellules normales et dans des cellules soumises aux radiations et à d’autres types de stress. Ce travail pourrait permettre d’affiner les outils d’évaluation des risques liés à l’irradiation.

* Associée à l’Université Pierre et Marie Curie (UFR927)

Sources

" Continued colonization of the human genome by mitochondrial DNA ": Public Library Of Sciences. 2004, 2 (9) 1313-1324
www.plosbiology.org ou www.plos.org
Miria Ricchetti (1) , Fredj Tekaia (2) et Bernard Dujon (2)

1. Unité de Génétique et Biochimie du Développement, Institut Pasteur
2. Unité de Génétique Moléculaire des Levures, Institut Pasteur

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