Qu'est-ce qu'un Element Transposable ?

[hlbnet]

Bonjour,

Je me demande ce qu'est une élément transposable.
J'ai lu attentivement la page Wikipedia sur le sujet :
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89l...t_transposable

Et ... je n'ai pas compris grand chose, car je n'ai visiblement pas le niveau minimum requis pour comprendre ces informations.
Déjà, je suis perturbé par la première phrase :
"Un élément transposable, appelé parfois transposon, est une séquence d'ADN capable de se déplacer et de se multiplier de manière autonome dans un génome, par un mécanisme appelé transposition."

Je croyais que mon génome était fixé pour toute ma vie. Or, là, on dirait que mon génome se transforme, avec des éléments transposables qui se déplacent ou se multiplient. Bizarre.
Il doit me manquer une information : A quel moment la transposition a-t-elle lieu ? Je n'ai pas trouvé cela dans Wikipedia (ai-je mal cherché ?).

Lorsqu'un transposon se déplace, ça change quoi pour l'organisme vivant concerné ?
A priori, naïvement, je me dis que ça doit être très grave.
Je fais un parallèle avec l'informatique (oui, je suis informaticien, nul n'est parfait): si je prend un bout d'un fichier (un programme ou des données par exemple) et que je le déplace ailleurs dans le fichier, il y a de forte chance que ça fasse planter le programme !
Pour les cuisiniers : si dans une recette de cuisine, je prend un bout de la recette qui est au début et je le déplace à la fin, mon gateau risque d'être bizarre. Pire, si je recopie plusieurs fois le morceau.

Comment expliquer à un novice comme moi qu'on peut prendre un bout d'ADN et le déplacer ailleurs ou le multiplier sans conséquence facheuse pour l'organisme ?

Je me doute qu'il faut des connaissances énormes pour bien comprendre cette notion de transposition, mais est-il possible de me donner quelques éléments d'information qui pourraient m'aider au moins à éclaircir un peu le sujet ?
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[Htu]

Salutations !!

Je ne sais pas comment tu en es venu à te questionner sur ces éléments transposables, mais c'est une question vraiment intéressante !
Permet moi de reprendre dans l'ordre des interrogations.

Mais d'abord, faisons un petit point :

Les briques élémentaires de notre organisme sont les protéines. Ce sont elles qui permettent de construire les cellules, qui elles s'associent en tissus (plusieurs cellules avec une même fonction) qui eux forment les organes (des tissus avec les mêmes fonctions ou associés entre eux) qui eux forment des systèmes (digestif, respiratoire etc...) qui eux forment l'organisme !

Le génome est l'ensemble de nos gènes, au sens stricte du terme. Les gènes sont une séquence de l'ADN qui codent pour la synthèse des protéines. (Pour schématiser la chose : La gène est 'lu' par des enzymes qui produiront un 'messager'. Ce dernier sera 'lu' pour que les protéines soient synthétisées, right?)
Exemple chez la mouche : La couleur des yeux dépend du gène qui sera 'lu'. Si le gène 'protéine des yeux rouge' est lu, les yeux seront rouges. (Je simplifie)
Donc les protéines qui servent à la base de notre organisme sont en fait codées par une séquence d'ADN qui leur est propre (le gène).

Au sens large, le génome est l'ensemble de notre séquence d'ADN. Je dis ça parce que si on prend notre ADN, seulement 1 à 2% sont occupés par ces gènes codant pour des protéines vu au dessus.
Le reste, soit 98 à 99% du génome, est occupé par des séquences dont nous ignorons l'utilité...! Certaines théories sont avancées, mais rien de très sûr pour le moment. Et c'est dans ces 98-99% que l'on trouve les éléments transposables !

Les éléments transposables sont des séquences d'ADN (jusque là je pense que tu comprends.) qui ont la capacité de se déplacer dans notre ADN grâce à des enzymes.
C'est comme si tu prenais un collier de perle, et que seulement quelques perles pouvaient se décrocher et se raccrocher plus loin (en amont ou aval) à leur bon vouloir.

Donc, pour en revenir à tes questions :

Je croyais que mon génome était fixé pour toute ma vie.

Tes gènes, donc ceux qui codent pour les protéines qui constituent notre organisme, ne changeront pas eux ! (Sauf cas exceptionnel, je t'en décrirai un plus bas, en particulier lié aux transposons !)
Donc on peut dire que ton génome est 'fixé' s'il concerne les gènes codant pour les protéines. (Encore une fois, il peut y avoir des mutations, mais ils ne changeront pas de place. Si c'est ce que tu entends pas 'fixe'.)

A quel moment la transposition a-t-elle lieu ?

C'est un phénomène que je dirais aléatoire. On sait juste que la fréquence de ces transpositions est plutôt faible. Un taux de 10^-4 transpositions par génération.
Il y a différents types de transposons, mais je n'entrerai pas dans les détails.

Lorsqu'un transposon se déplace, ça change quoi pour l'organisme vivant concerné ?

La conséquence d'un tel déplacement peut être bénin comme grave. Plusieurs cas possibles :

Si on reprend les notions que j'ai évoqué plus haut, 1 à 2% de notre ADN sert à la conception de toutes nos protéines. (Donc toutes nos fonctions métaboliques, organes etc...)

> Si le transposon arrive dans les 98% du génome qui n'est pas concerné par une fonction particulière dans notre organisme, les conséquences ne se verront peut être même pas.

> Autre cas possible, ces transposons viennent parasiter des gènes (du 1 ou 2%) codant pour les protéines. Et au quel cas, ça peut complètement perturber un organisme.
(Exemple : Un gène qui code pour des protéines de la couleur des yeux de la mouche. Si sa séquence est modifiée par un transposon qui vient se mettre au milieu, ce gène ne sera plus fonctionnel. Là c'est un exemple peu grave, mais si des gènes codant pour des protéines 'vitales' sont touchés... c'est moins drôle.)
Heureusement, nous avons deux exemplaires de chaque gènes, donc si l'autre est fonctionnel, il prendra le relai. Cependant, si le transposon affecte un gène et que l'autre n'est pas fonctionnel, la fonction réalisée par ces derniers ne sera plus présente dans le corps. Tu me suis?

Je fais un parallèle avec l'informatique (oui, je suis informaticien, nul n'est parfait): si je prend un bout d'un fichier (un programme ou des données par exemple) et que je le déplace ailleurs dans le fichier, il y a de forte chance que ça fasse planter le programme !
Pour les cuisiniers : si dans une recette de cuisine, je prend un bout de la recette qui est au début et je le déplace à la fin, mon gateau risque d'être bizarre. Pire, si je recopie plusieurs fois le morceau.

Tes images sont bonnes ! Pour reprendre ton image de fichier, dis toi que ton fichier est un gène à part entière. Si tu rajoutes des données au mauvais endroit dans le fichier, on ne peut plus l'ouvrir par exemple. Là c'est pareil, un gène qui n'a pas la bonne séquence n'est pas 'lisible', ou alors il ne donnera pas la protéine attendue, et la protéine produite sera obsolète pour notre organisme ou servira à autre chose.

Comment expliquer à un novice comme moi qu'on peut prendre un bout d'ADN et le déplacer ailleurs ou le multiplier sans conséquence facheuse pour l'organisme ?

En expliquant le fait que si le bout d'ADN se déplace dans des régions 'non codantes' (98% du génome, expliqué plus haut), il pourra faire ce qu'il veut, ça n'affectera pas les différentes protéines de notre organisme, et donc aucune fonction ne sera altérée.
Right?

[Htu]

Je recommence différemment si c'est pas clair. :/

Ou si tu veux plus de détails !

En espérant t'avoir aidé un minimum !

[hlbnet]

Merci, ça m'a bien aidé.

Le plus surprenant pour moi, c'est la réponse à ma question "A quel moment la transposition a-t-elle lieu ?" : tu réponds que c'est un phénomène aléatoire.
C'est à dire qu'il se produit à l'intérieur de la cellule, à n'importe quel moment de la vie de la cellule.
Il n'y a pas de phase particulière pendant laquelle ce phénomène a lieu.
Je supposais à priori que ça se produisait seulement à certains moments (par exemple, mitose, méïose, fusion des gamètes, ...).
Comme quoi, faut que j'arrête de supposer.

Le taux de 10^-4 transpositions par génération, j'imagine qu'on parle là de transpositions qui affectent les cellules germinales seulement.
Donc, si on prend en compte les cellules somatiques, ça va faire finalement beaucoup de transpositions dans mon corps pendant ma vie (à vos calculettes) !
Vraiment, c'est une découverte pour moi.
Je pensais bien que la séquence de nucléotide d'un chromosome pouvait être altérée par toute sortes de "polluants" (des rayons UV, des radicaux libres, substances mutagènes, etc).
Mais que cette séquence soit altérée par des enzymes qui semblent être prévus spécialement pour ça dans le génome, c'est étrange.

Je ne sais pas comment tu en es venu à te questionner sur ces éléments transposables ...

Simple curiosité. On entend souvent parler de ces éléments, notamment pour établir le degré de parenté entre deux espèces vivantes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[hlbnet]

J'ai un petit doute subitement à propos de la phrase :
"10^-4 transpositions par génération"

Cela signifie-t-il qu'une cellule sur 10000 subira une transposition dans son génome pendant sa durée de vie ?

[Flyingbike]

je ne suis pas un spécialiste mais je me permets deux précisions (modestement par rapport a la belle contribution de Htu )

Un gène ne donne pas forcément une protéine, notamment dans le cas des ARN régulateurs (genre miRNA) ou structurels (ARNt, ARNribosomaux).

Autre précision : le transposon peut très bien "mettre le boxon" même en atterrissant hors d'une séquence codante : notamment s'il perturbe une séquence promotrice (plus ou moins délimitée en amont du gène) ou régulatrice (type enhancer, silencer), qui dans ce cas peut se retrouver a des kilobases avant ou après la région codante a proprement dire.

Bonne soirée

[Htu]

@Flyingbike :

Autre précision : le transposon peut très bien "mettre le boxon" même en atterrissant hors d'une séquence codante : notamment s'il perturbe une séquence promotrice (plus ou moins délimitée en amont du gène) ou régulatrice (type enhancer, silencer), qui dans ce cas peut se retrouver a des kilobases avant ou après la région codante a proprement dire.

Oui oui exact, je pensais que c'était un point négligeable mais en fait non, tu as raison, c'est quand même à prendre en compte !

@hlbnet :

"10-4 transpositions par génération"

Après, il y a plein de phénomènes annexes qui vont pallier à ça. Par exemple, les zones riches en transposons sont sujettes à une excision, et puis, il faut qu'ils tombent dans les 1% du génome pour affecter notre organisme. Ça laisse quand même un peu de marge. ^'^

l n'y a pas de phase particulière pendant laquelle ce phénomène a lieu.
Je supposais à priori que ça se produisait seulement à certains moments (par exemple, mitose, méïose, fusion des gamètes, ...).
Comme quoi, faut que j'arrête de supposer.

Ta supposition est bonne si tu poses ton regard sur les différents réarrangements génétiques qui arrivent lors de ces différentes étapes, ou alors des erreurs de réplication de l'ADN. Les transposons eux ont un peu leur vie si je peux le dire ainsi. Je n'ai pas entendu parlé d'études disant que la mitose ou méiose favoriseraient le déplacement des éléments mobiles.

Mais que cette séquence soit altérée par des enzymes qui semblent être prévus spécialement pour ça dans le génome, c'est étrange.

En fait, c'est là qu'on entre dans le grand domaine du pourquoi? comment? des parties du génomes qui ne servent, à première vue et à ce qu'on en sait à ce jour, à rien peuvent aller à droite à gauche. En plus de ça, s'ils arrivent dans une partie codante du génome, c'est défavorable à la cellule. Truc de fou? La biologie. Mais c'est ce qui fait que c'est fascinant. C'est d'un côté relativement frustrant de se retrouver à savoir tant de chose, et être bouche bée devant 98% de notre molécule d'ADN.

La théorie, si tu veux te renseigner plus, est celle de l'ADN égoïste. Cette portion d'ADN qui est présente, sans pour autant participer à la vie cellulaire; ou alors nous ne savons pas encore sous quelle forme.

[Anasil]

ici tu vas voir qu'est-ce que un transposon et son processus dans la sequence d'ADN et sa liaison avec le plasmide
http://www.youtube.com/watch?v=CuoQNLNYZbU
https://www.facebook.com/FacultePoly...esDeLaVieMaroc