Des chercheurs de Cornell University ont découvert que le gène humain BC200, principalement exprimé dans les neurones, conserve la capacité de se déplacer dans le génome. Cette particularité unique a été mise en lumière après la découverte de copies de ce gène de type « gène sauteur » à l’intérieur d’un poxvirus humain.
L’origine évolutive et la double nature du gène BC200
Le gène BC200 n’est pas une séquence d’ADN nouvellement identifiée. Les scientifiques l’ont découvert à la fin des années 1980 en tant qu’ARN non codant particulièrement abondant dans les neurones humains. Depuis des décennies, sa fonction exacte au sein du système nerveux reste en partie énigmatique, mais les observations suggèrent qu’il pourrait réguler la manière dont les ARN messagers neuronaux sont traduits en protéines.
Ce qui retient aujourd’hui l’attention des généticiens, c’est l’histoire évolutive de cet élément. Le BC200 trouve son origine il y a environ 40 millions d’années dans un transposon, plus communément appelé « gène sauteur ». Ces éléments mobiles ont la capacité de changer de position au sein du génome. S’ils sont souvent considérés comme de simples passagers clandestins ou des facteurs de perturbation capables de causer des maladies, ils ont également joué un rôle constructif à long terme dans l’évolution en façonnant de nouveaux gènes régulateurs.
Environ la moitié du génome humain provient de transposons. Néanmoins, la grande majorité de ces séquences sont devenues inactives au fil du temps. Lorsqu’un transposon est recruté par l’organisme pour assurer une fonction cellulaire utile, il perd généralement la machinerie enzymatique qui lui permettait de se déplacer.
La découverte de séquences mobiles dans le virus molluscum contagiosum
L’élément déclencheur de cette avancée scientifique est venu de l’analyse de génomes viraux. Ce poxvirus provoque des infections cutanées bénignes se manifestant sous forme de verrues chez l’humain.
L’analyse des génomes viraux a permis de découvrir deux insertions distinctes du gène BC200. Le projet a été relancé par Cheng, un chercheur postdoctoral, et sa doctorante Pu Gao.
La chronologie de ces transferts intrigue les biologistes. Les analyses suggèrent que le BC200 a sauté du génome humain vers le virus à deux reprises de manière indépendante au cours de l’histoire moderne de l’espèce humaine, à des intervalles estimés à des dizaines de milliers d’années. Comme les poxvirus subissent généralement un taux de délétion élevé qui élimine rapidement les séquences superflues, le maintien de ces gènes suggère que le virus pourrait en tirer un avantage, peut-être pour manipuler les cellules hôtes de la peau, qui constituent la cible privilégiée du MCV.
Implications pour les maladies neurologiques et les tumeurs
Au-delà de la biologie fondamentale, le comportement de ce gène soulève de nouvelles questions en matière de santé humaine. Le BC200 est présent à de faibles niveaux dans les cellules germinales — spermatozoïdes et ovocytes —, ce qui laisse entrevoir la possibilité théorique de générer des insertions héréditaires. Plus encore, sa présence anormale a été observée dans divers contextes pathologiques.
Les scientifiques ont constaté que le gène est surexprimé dans les tissus cérébraux de patients touchés par la maladie d’Alzheimer, de même qu’il est exprimé de manière aberrante dans certaines tumeurs, notamment les cancers du sein. Pour l’instant, aucune relation de cause à effet directe n’a été établie entre le mouvement du BC200 et le déclenchement de ces affections. Toutefois, la découverte de sa mobilité continue pousse les chercheurs à examiner si ces sauts génétiques génèrent des mutations délétères au sein de cellules cancéreuses confrontées à une forte instabilité génomique.
L’étude complète de ces mécanismes a été publiée le 24 septembre dans la revue Science. Les équipes poursuivent désormais leurs travaux pour déterminer avec quelle fréquence ces sauts se produisent dans les cellules humaines et pour élucider l’usage exact que le virus tire de ce gène chapardé au génome de son hôte.