Décryptage du génome du macaque

Miklós Csürös, du Département d’informatique et de recherche opérationnelle, a participé à ces travaux rapportés dans Science

Le décryptage du génome du macaque rhésus permet un nouveau type de comparaisons avec le génome humain.

Les chercheurs disposent maintenant d’un nouveau modèle qui leur sera fort utile dans l’étude du génome humain: ils peuvent en effet faire des comparaisons triangulées grâce au décryptage du génome du macaque rhésus, qui vient s’ajouter à celui du chimpanzé, réalisé en 2005.

Une véritable armée de 170 chercheurs rattachés à 35 centres de recherche de partout dans le monde a participé à cette opération d’envergure dont les résultats ont été publiés dans la revue Science du 13 avril. Parmi ces chercheurs se trouve Miklós Csürös, professeur au Département d’informatique et de recherche opérationnelle et spécialiste du Pooled Genomic Indexing, l’une des méthodes de séquençage ayant servi à ce décryptage.

«La méthode consiste à insérer dans une bactérie des fragments d’ADN afin de les multiplier par clonage bactérien et à analyser ces clones dans des expériences combinatoires, explique le professeur. Cela permet de construire des cartes comparatives pour observer les réarrangements génomiques entre diverses espèces, dans ce cas-ci l’être humain, le chimpanzé et le macaque.»

Près de 16 500 clones bactériens, contenant chacun de 150 000 à 200 000 nucléotides du macaque – pour un total d’environ trois milliards de bases –, ont ainsi été analysés. La carte comparative produite par le professeur Csürös a permis de détecter et de valider des réarrangements ainsi que d’achever le séquençage de certaines régions ciblées du génome du macaque.

Sept pour cent de différence
Les résultats de l’ensemble des travaux montrent une différence de sept pour cent entre le génome humain et celui du macaque, comparativement à une différence génétique de un à deux pour cent entre l’être humain et le chimpanzé. Dans l’histoire de l’évolution, l’ancêtre commun à l’Homo sapiens et au chimpanzé remonte à 4 ou 8 millions d’années, alors que l’ancêtre commun aux humains, aux chimpanzés et aux macaques remonte à 25 millions d’années.

Malgré cet éloignement temporel, le macaque est considéré comme l’un de nos plus proches parents et c’est pourquoi on recourt fréquemment à cet animal dans les recherches biomédicales allant du vieillissement aux maladies cardiovasculaires en passant par les infections comme le sida.

«Parce qu’il est utilisé dans la recherche médicale, il est important de connaitre les différences génétiques entre ce primate et nous, souligne Miklós Csürös. Les résultats du séquençage ont justement révélé des différences notables dans les gènes liés au système immunitaire.»

L’éloignement génétique entre l’humain et le macaque permet un regard sur l’évolution que le chimpanzé ne permettait pas parce que son génome est trop près du nôtre. En possédant un troisième point de comparaison plus éloigné, il est maintenant possible de déterminer dans quel sens se sont opérées les différences entre nos deux espèces et de savoir si les changements sont survenus au cours de l’évolution humaine ou durant celle du chimpanzé.

Grâce à ces comparaisons, on pourra en outre mieux comprendre la fonction de chacun de nos gènes. «Lorsque des sections d’ADN sont très semblables d’une espèce à l’autre, c’est qu’elles représentent des avantages adaptatifs forts qui ont été conservés au fil de l’évolution, souligne le chercheur. Des modifications importantes chez l’une ou l’autre des espèces peuvent être pour leur part des indicateurs d’une nouvelle adaptation ou d’une faiblesse propre à l’espèce.»

Avant de décrypter le génome du macaque, les chercheurs ne possédaient que celui du chien ou du rat – des espèces dont notre branche évolutive s’est séparée il y a entre 65 et 85 millions d’années – pour établir de telles comparaisons triangulées.

Le coordonnateur de l’équipe de recherche de ce décryptage est le professeur Richard Gibbs, du Collège de médecine Baylor, à Houston, qui a été l’un des principaux chercheurs engagés dans le projet Génome humain. Miklós Csürös avait déjà travaillé de près avec le professeur Gibbs, ce qui l’a amené à collaborer à ce projet de séquençage génomique du macaque. Le magazine Science a produit un dossier spécial sur ce sujet accessible au public sur le site <www.sciencemag.org>.

Daniel Baril