Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de l’Indiana, la structure de stockage de l’ADN dans les archées fait une différence significative dans la rapidité avec laquelle il évolue.
L’étude, dirigée par le biologiste moléculaire Stephen Bell, professeur émérite et président du département de biochimie moléculaire et cellulaire du Collège des arts et des sciences à IU Bloomington, a récemment été publiée dans Nature Microbiology. Ses découvertes pourraient avoir un impact sur la recherche sur le traitement des maladies génétiques telles que le cancer.
La chose la plus excitante que nous ayons révélée est l’idée que la forme d’une molécule d’ADN peut affecter sa capacité à changer. Au début du XXe siècle, l’architecture moderniste avait l’idée que la forme d’un bâtiment devait suivre sa fonction. Mais ce que nous voyons dans ces organismes, c’est qu’au fil du temps, la forme affecte en fait l’évolution. La façon dont l’ADN est structuré peut le changer, créant une boucle de rétroaction évolutive. »
Stephen Bell, professeur émérite et président du département de biochimie moléculaire et cellulaire du Collège des arts et des sciences à l’IU Bloomington
Les archées, micro-organismes unicellulaires découverts dans les années 1970, sont l’un des trois domaines de la vie sur Terre, que les scientifiques utilisent pour classer toutes les formes de vie. Les deux autres domaines sont les bactéries et les eucaryotes, qui incluent les mammifères et les humains. Archaea est peut-être le domaine le plus ancien des trois.
« Vous pouvez considérer les archées comme des fossiles moléculaires », a déclaré Bell. « Les étudier, c’est comme entrer dans une machine à voyager dans le temps et regarder en arrière environ 2 milliards d’années. »
Des recherches antérieures menées par Bell et ses collaborateurs IU, Rachel Samson, chercheuse assistante au Département de biochimie moléculaire et cellulaire, et Naomichi Takemata, chercheuse postdoctorale au laboratoire de Bell, ont découvert que certaines espèces d’archées organisent leurs chromosomes, qui stockent l’ADN, en deux compartiments.
Pour cette nouvelle étude, Catherine Badel, chercheuse postdoctorale au laboratoire Bell, Samson et Bell ont mesuré les taux de mutation des chromosomes chez 11 espèces d’un certain genre d’archaea. Leur analyse a démontré que l’ADN d’un compartiment, où il était stocké de manière plus compacte, changeait à un rythme beaucoup plus rapide que l’autre compartiment.
La découverte est importante, a déclaré Bell, car la compréhension de la forme et de la fonction de l’ADN peut aider les chercheurs à mieux comprendre toutes les formes de vie, y compris les humains. Ces connaissances pourraient un jour aider les chercheurs à améliorer les traitements des maladies génétiques ou d’autres erreurs génétiques.
« Nous devons comprendre comment quelque chose fonctionne avant de pouvoir comprendre comment le réparer quand quelque chose ne va pas », a-t-il déclaré.
Cette recherche s’appuie sur des travaux antérieurs de Bell et de ses collaborateurs, qui, dans une étude précédente, ont trouvé des similitudes entre les chromosomes humains et archées.
