L’organisme trouvé dans l’étang de l’université réécrit les règles de l’ADN

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Des scientifiques de l’Earlham Institute et de l’Université d’Oxford ont fait une découverte qui change notre compréhension du codage génétique. Cette découverte est apparue lors des tests d’une nouvelle méthode de séquençage de l’ADN unicellulaire.

La recherche a été publiée dans Génétique PLOS.

Trouvez une bénédiction inattendue

Dr Jamie McGowanUn chercheur postdoctoral de l’Earlham Institute a fait cette découverte en analysant la séquence du génome d’un organisme microscopique appelé protiste. Les protistes – ni les animaux, ni les plantes, ni les champignons – ne vivent normalement pas dans l’eau, et l’échantillon étudié par McGowan a été prélevé dans un étang d’eau douce des parcs de l’université d’Oxford. Les protistes courants comprennent les amibes et les algues unicellulaires, mais comprennent également des organismes plus grands tels que les moisissures visqueuses et le varech.

McGowan a testé un nouveau flux de travail de séquençage de l’ADN, spécialement conçu pour analyser les volumes d’ADN jusqu’au niveau unicellulaire. L’analyse a révélé de manière inattendue que le protiste microscopique était une nouvelle espèce classée comme Hyménophorie sp. PL0344.

La façon dont ces protozoaires convertissaient leur ADN en protéines qui permettent à la cellule de fonctionner – par le biais de processus appelés transcription et traduction – ne ressemblait à rien d’autre trouvé dans la nature.

Arrêtez-moi si vous pensez avoir déjà copié ce gène

Hyménophorie Il fait partie d’un groupe de protistes appelés ciliés. Ils sont caractérisés par des structures ressemblant à des cheveux appelées cils. Les cils présentent généralement des changements dans leur code génétique, y compris une caractéristique génétique importante appelée codons d’arrêt.

Lors de la transcription, le code ADN est lu et converti en une copie complémentaire à l’aide d’un autre acide nucléique – l’ARN. Normalement, lorsque les gènes sont transcrits, trois codons d’arrêt (TAA, TAG et TGA) signalent la terminaison du gène. Lorsque des changements sont observés dans ces codons d’arrêt, TAA et TAG présentent toujours le même changement, indiquant que leur changement au cours de l’évolution a été lié. « Dans presque tous les autres cas que nous connaissons, le TAA et le TAG changent en tandem », a déclaré McGowan. « Quand ce ne sont pas des codons stop, ils spécifient chacun le même acide aminé. »

Mais en Hyménophorie sp. PL0344, codes TGA uniquement pour le codon stop. Deux autres signaux d’arrêt ont été réutilisés : TAA pour coder l’acide aminé lysine et TAG pour coder l’acide glutamique.

La détection génétique attend d’être découverte

« C’est très inhabituel », a déclaré McGowan. « Nous ne connaissons aucun autre cas où ces codons d’arrêt sont liés à deux acides aminés différents. Cela enfreint certaines des règles que nous pensions connaître sur la traduction génique, car on pensait que ces deux codons étaient liés l’un à l’autre. »

Les auteurs concluent que malgré les progrès réalisés en génomique au cours des trois dernières décennies, il existe encore des anomalies inexplorées dans le code génétique qui attendent d’être découvertes dans la nature.

« C’est une chance que nous ayons choisi ces protistes pour tester notre lignée de séquence, et cela montre exactement ce qui existe et souligne à quel point nous en savons peu sur la génétique des protistes », a déclaré McGowan.

référence: McGowan G, Killias S, Alacide E, et al. Déterminez le code génétique nucléaire ciliaire non canonique où l’UAA et l’UAG codent pour différents acides aminés. Génétique PLOS. 2023;19(10):e1010913. est ce que je: 10.1371/journal.pgen.1010913

Cet article est une paraphrase d’un communiqué de presse publié par Institut Earlham. Le matériel a été édité pour la longueur et le contenu.