Pseudogène

Un pseudogène désigne un gène inactif au sein d'un génome, on les a parfois appelé « ADN poubelle » ou « gènes fossiles » en estimant qu'ils ne jouaient plus aucun rôle dans l'organisme ^[1]. Ils semblent en fait, au moins dans certains cas avoir une voire plusieurs fonctions.

Les pseudogènes peuvent être présents en grand nombre au sein d'un génome.
Ainsi chez l'Homme, 21 000 gènes actifs ont été découverts et 19 000 pseudogènes autrefois réputés inactifs ou inutiles. Et ce chiffre pourrait augmenter avec la meilleure connaissance de notre génome.

Détection

Les pseudogènes ont été découverts dans les années 1970 au tout début de l'analyse du génome humain.
Les généticiens ont d'abord considéré que ces gènes étaient inutiles au sein du génome. Ils sont en effet incomplets (promoteurs ou introns manquants, insertions aberrants de codons stop, fragment partiel ou entier manquant, etc.), ce qui leur interdisent de s'exprimer et coder des protéines. Ils ne les recherchaient que pour les différencier des gènes actifs.
Les pseudogènes partagent beaucoup de séquences avec d'autres gènes qui eux sont actifs. Cette caractéristique est utilisée par les programmes de bio-informatique analysant le génome pour trouver ces « gènes morts ».

Origines

Plusieurs raisons peuvent expliquer que les pseudogènes partagent des parties plus ou moins importantes du génome, avec des gènes existants chez l'Homme, ou présents chez d'autres espèces.
Ils sont une des conséquences de l'évolution de l'organisme et son adaptation à son environnement.

• Ils peuvent être des vestiges de gènes devenus obsolètes, d'ancêtres de gènes actuels, voire de fragments de gènes d'autres espèces (virus, bactéries...) insérés dans notre génome ;
• Ils résultent également d'erreurs de transcription du matériel génétique.
• Certains pourraient être des fragments de séquences apparemment ignorées par l'organisme, mais éventuellement actifs dans certaines conditions.

Vestige de l'évolution ; utiles ou non utiles ?

Leur origine évolutive, en tant que vestiges de l'évolution de l'organisme et du génome, leur donne une valeur d'indice pour mieux comprendre l'évolution de certains gènes et de certaines fonctions biologiques à travers le temps.
Ainsi, plus un organisme a évolué, plus grand est son nombre de pseudogènes.
Dans le cas de l'Homme, il est par exemple intéressant de noter que nombre de pseudogènes ont des ressemblances importantes avec des gènes codant des protéines olfactives chez d'autres espèces (or, l'Homme utilise très peu son odorat en comparaison avec d'autres espèces). Ainsi, 300 pseudogènes humains sont des gènes actifs chez le rat et la souris.

Inactivité ?

Pour au moins deux cas, on connait une utilité aux pseudogènes ;

• Bien que normalement inactifs et ne pouvant pas traduire de protéine, certains pseudogènes peuvent tout de même avoir une influence sur le développement d'un organisme, car pouvant - dans certains cas - être l'objet d'une transcription.
  Ainsi, en 2003 Shinji Hirotsune a démontré que la malformation d'une de ses souris de laboratoire était la conséquence de l'altération d'un pseudogène.

• Ils sont aussi passivement utile comme leurre biologique de certains microARN indésirables qui s'y fixent comme ils se fixeraient sur un gène actif^[2].
  Par exemple, le gène PTEN intervient activement dans la lutte de l'organisme contre les tumeurs (fonction de « contrôle tumoral »). Il produit des ARN messagers (ARNm) devant acheminer de l'information codante vers le lieu de synthèse des protéines. Ces ARNm peuvent être bloqués par des microARN qui s'y associent^[2].
  Or dans la cellule, ces microARN sont également attirés par le pseudogène de PTNEN (PTEN1). La présence de ce dernier laisse donc plus de chances au PTEN de bien fonctionner. On a d'ailleurs noté que certains cancers du colon sont associés à l'absence de ce pseudogène PTEN1^[2].
  D'autres pseudogènes pourraient, comme le PTEN1, avoir été recyclés comme leurres via la sélection naturelle.

Prospective : Vers une utilité pour la médecine ?

• Les pseudogènes, offrant des cibles multiples à des mécanismes génétiques indésirables, pourraient être de précieux outils médicamenteux de diversion, notamment pour lutter contre certains cancers^[2].

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

• (fr) L’évolution d’un pseudogène vers un rôle fonctionnel

Liens externes

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Notes et références

• Portail de la biologie cellulaire et moléculaire