Des gènes contribuant à la variabilité des traits
Les caractéristiques des êtres vivants sont déterminées par les gènes de l'organisme, qui peuvent être transmises des parents à leur descendance. Plusieurs variations au sein d'une population ne peuvent pas toutefois être expliquées simplement par l'action d'un gène unique, et sont plutôt le résultat d'interactions entre plusieurs gènes, protéines et d'autres composants cellulaires. Le diabète de type 2 est un excellent exemple d'un trait complexe. Alors que certains gènes rendent un individu plus ou moins susceptible de développer la résistance à l'insuline, on constate une grande variété d'interactions cellulaires qui permettent de déterminer si une personne donnée peut développer la maladie. Financé par l'UE, le projet INTGENMAP (Genetic mapping of complex trait intermediates) cherchait à comprendre la base génétique des traits complexes et s'est penché sur la manière d'influencer ces traits. Lorsque les traits sont contrôlés par des loci de caractère quantitatif sur les gènes, les interactions entre les gènes et les protéines au niveau des cellules, des tissus et des organes influencent le trait général. Pour comprendre comment les produits génétiques influencent les traits généraux, INTGENMAP a mesuré des taux de protéines dans une souche de levure génétiquement bien caractérisée. En examinant le génome complet de la levure, les chercheurs ont «cartographié» l'emplacement des gènes pour les traits complexes. Ils ont également déterminé combien chaque gène contribuait aux changements dans l'abondance de protéines dans des cellules uniques et dans les populations. Ils ont découvert que la séquence d'un gène et l'ADN environnant le gène ont ensemble l'impact le plus important sur les taux de protéines. Enfin, les chercheurs ont utilisé ces données pour concevoir des molécules d'ARN guide (ARNg) pour utiliser le système de manipulation des gènes CRISPR/Cas9 pour réprimer les gènes spécifiques comme ceux impliqués dans la résistance aux médicaments. Ils ont montré que cette stratégie pouvait positivement influencer les traits complexes au niveau cellulaire, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle thérapie génique. À l'avenir, les travaux similaires sur les cellules humaines pourront entraîner le développement de traitement ciblant des gènes responsables de la prédisposition à des maladies comme le diabète ou la maladie d'Alzheimer. De plus, les travaux peuvent désormais être étendus pour aborder la dégradation de la situation créée par la résistance aux antimicrobiens.
Mots‑clés
Gènes, diabète, trait complexe, cartographie génétique, échelle protéique, génome de la levure