LES transposons

Travaux recherche encadrés

Réponse des éléments transposables aux stress environnementaux

Table des matières

I.        Introduction        2

a)        Structure        2

b)        Évolution des éléments transposables        4

c)        Dynamique des Ets dans le génome        5

d)        Transmission des Ets        5

e)        Impact des ET sur les génomes et plasticité génomique        5

II.        Stress environnementaux        6

a)        Réponse au stress        6

III.        evolution        8

webographie        9

Bibliographie        9

1. Introduction

Le génome a longtemps été considéré comme une succession de gènes, chacun associé à un locus invariant sur le chromosome. Cette vision statique a été bouleversée dans les années 1940, par Barbara Mc Clintock lorsqu‟elle observa des phénotypes mutants instables chez le maïs (coloration des grains de l‟épi) induits par des éléments génétiques appelés alors « éléments de contrôles ». Plus tard, McClintock démontra que ces mutations réversibles entrainent l‟activation ou l‟inactivation des gènes responsables de la coloration des grains de l‟épi de maïs (McClintock, 1953). Elle émit, des lors, l‟hypothèse que ces mutations pouvaient être induites en réponse à des chocs / évènements affectant le génome

Un élément transposable, appelé parfois transposon, est une séquence d'ADN ou d’ARN capable de se déplacer de manière autonome dans un génome, par un mécanisme appelé transposition (mais il ne peut pas se multiplier de manière autonome.

Présents chez tous les organismes vivants, les éléments transposables sont un des constituants les plus importants des génomes eucaryotes. Ces séquences d'ADN mobiles constituent une part de ce qu'on appelle les séquences répétées dispersées et sont considérées comme des moteurs puissants de l'évolution et de la biodiversité.

1. Structure

Les éléments transposables les plus simples sont les séquences d'insertion : Une IS est un simple gène qui code la transposase, ce gène est encadré par des inverse repeats sequences qui marquent les extrémités et qui permettent à la transposase de les reconnaître. La transposition est spécifique dans le sens où les IS s'intègrent dans un site composé de deux séquences de quelques nucléotides directement répétées (« direct repeats sequences »). Une IS insérée sera toujours encadrée de séquences directement répétées spécifiques à sa transposase.

Ils sont connus pour leur importance dans le transfert de fonctions, ces éléments mobiles peuvent contenir un ou plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques, aux métaux lourds, aux toxines… Cette séquence est encadrée par deux IS qui déplaceront la séquence qu'elles encadrent.
Peu fréquent dans les petits génomes (bactéries, levures). Très fréquent dans les grands génomes : 15% chez la drosophile, 45% du génome humain (bien que la plupart dont inactivés), 70% chez le maïs

• Éléments à ARN

Ces éléments à ARN sont dits de classe I. Fonctionnant sur le principe du « copier-coller ». On distingue couramment les éléments dits « à LTR » (pour Long Terminal Repeats), qui sont encadrées par de longues répétitions non inversées, et les éléments « sans LTR », qui n'en possèdent pas. Les éléments de classe I, appelés rétro-transposons (pour les éléments à LTR) ou rétro-posons (pour les éléments sans LTR) transposent via un intermédiaire ARN, obtenu par une transcription classique de la séquence de l'élément, et rétro-transcrits avant leur réinsertion. Leur mécanisme de transposition est totalement différent, le cycle des éléments à LTR ressemblant énormément à celui d'un rétrovirus.

Les éléments « à LTR » codent la fabrication de différentes protéines dont une transcriptase inverse (participant à la réplication de l'ADN), une intégrase (permettant l'intégration du transposon répliqué à l'ADN du chromosome) et une protéase (impliqué dans la maturation des protéines de  l'élément). Les éléments « sans LTR », appelé également LINE (long interspersed nuclear element), codent une protéine unique permettant la séparation, la réplication et l'intégration du transposon. Il existe aussi des SINEs (short interspersed nuclear element), qui ne possèdent pas la capacité à "sauter dans le génome" d'eux-mêmes, et qui utilisent un autre matériel que le leur (par exemple celui des LINEs) pour se multiplier et se déplacer.

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