Les gènes sauteurs et le développement

Les rétrotransposons sont des éléments génétiques mobiles répartis dans les génomes et au moins la moitié du matériel génétique humain est dérivée de ces éléments transposables (ET). Les longs éléments nucléaires intercalés (Long interspersed elements, LINE) sont des ET actifs dans le cerveau humain, générant des variations dans les génomes neuronaux.

Une étude récente réalisée par le projet SOMATIC_MOSAICISM (LINE-1 retrotransposition in human somatic cells) indique que l'activité des LINE se produit sur des cellules souches pluripotentes pendant le développement de l'embryon. Les chercheurs ont développé un modèle de souris pour déterminer si et comment les LINE sont actifs dans les trois feuillets embryonnaires – l'endoderme, le mésoderme et l'ectoderme.

Les scientifiques ont réalisé des essais de rétrotransposition dans différentes cellules souches dont des cellules souches embryonnaires humaines et des cellules progénitrices neurales (CPN). De manière assez intéressante, ils n'ont trouvé que des niveaux élevés de rétrotransposition dans les cellules progénitrices neurales mêmes et celles-ci se différenciaient en neurones mûrs. C'est très significatif car c'est une preuve de rétrotransposition somatique dans des neurones qui ne se divisent pas.

La caractérisation de l'ARN et les niveaux de protéines dans les différents feuillets embryonnaires suivant l'expression des LINE ont montré que les cellules progénitrices neurales expriment modérément l'ARN LINE-1 et la protéine. Toutefois, les autres feuillets embryonnaires ont montré des niveaux largement inférieurs, ce qui pourrait expliquer comment les cellules progénitrices neurales soutiennent des niveaux élevés de rétrotransposition somatique.

L'équipe de SOMATIC_MOSAICISM a également cartographié plusieurs nouvelles insertions LINE-1 dans les cellules souches embryonnaires humaines avec un nouveau protocole. Cela permettra la détection de points chauds d'insertion dépendant des feuillets embryonnaires dans les futurs travaux planifiés par l'équipe. Le développement de nouvelles lignes de cellules souches embryonnaires humaines qui permettent la rétrotransposition LINE-1 inductible soulignera les gènes concernés.

L'étude SOMATIC_MOSAICISM a fourni une solide plateforme de connaissances pour la découverte de nouvelles manières dans lesquelles la plasticité génétique est intégrée dans le génome humain. Des changements importants dans l'expression des gènes pourraient générer des variations mais aussi causer des maladies neurologiques et certains cancers.