Comment les changements cachés dans votre ADN qui pourraient produire de nouvelles maladies

Comment les changements cachés dans votre ADN qui pourraient produire de nouvelles maladies ktsdesign / Shutterstock

Rarement notre environnement a changé si rapidement. En plus du changement climatique, nous nous exposons aux polluants atmosphériques, microplastiques et des niveaux sans précédent de graisse, de sel et de sucre dans nos aliments.

Les changements environnementaux sont l’une des choses qui peuvent produire de grandes et graves mutations de notre ADN pouvant rapidement conduire à des maladies, telles que le cancer causé par les radiations. Mais notre ADN contient également de nombreuses petites mutations cachées. Alors qu’ils n’ont initialement aucun effet sur nous grâce à un ensemble d’astuces génétiques que notre corps utilise pour nous protéger, ces variations «cryptiques» peuvent s’accumuler sur plusieurs générations et se concrétiser par de grands changements environnementaux.

Des recherches récentes ont montré à quel point ces variations cryptiques sont importantes pour l'évolution. Il y a une chance qu'ils pourraient être derrière le risque croissant des problèmes tels que le diabète, le cancer et les maladies cardiaques, et pourrait même produire de nouvelles maladies. Mais ces mutations pourraient également être des cadeaux cachés de nos ancêtres qui nous permettent de nous adapter plus rapidement aux problèmes auxquels nous sommes confrontés, des conditions médicales aux changements climatiques.

Ce sont les changements d’ADN associés au processus de sélection naturelle qui permettent aux espèces d’évoluer. Certaines variations génétiques offrent un avantage sélectif et les individus qui les possèdent sont plus susceptibles de survivre et de transmettre leurs gènes, en les propageant progressivement à travers l’espèce. Tout changement qui constitue un désavantage réduit les chances de survie ou de reproduction d'un individu et est moins susceptible d'être transmis aux générations futures.


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Tampon contre le changement

La variation génétique cryptique nous donne une troisième alternative. Certains changements dans l'ADN ont peu ou pas d'effet, ne donnant ni avantage ni désavantage, mais s'accumulant lentement au fil des générations. Ces variations se cachent de différentes manières. Par exemple, des organismes simples sont capables de réduire l’impact des modifications de l’environnement sur leurs fonctions biologiques en utilisant un processus appelé canalisation. Cela signifie que des modifications mineures de leur ADN ne causent pas de différences visibles.

Parfois, les gènes sont même dupliqués dans différentes parties de l'ADN, de sorte qu'il existe redondance dans le système. Toute modification d'un gène peut alors être masquée par les autres.

Dans les formes de vie complexes, de nombreuses variations ne sont pas visibles car nous avons deux versions de la plupart de nos gènes (une de maman et une de papa), et une des versions est dominante sur l'autre. Les variations génétiques cryptiques sont récessives (non dominantes) dans cette relation et donc dans des conditions normales ne montrent pas.

Il y a aussi des changements très mineurs qui ne provoque pas de réel changement à la biochimie de l'organisme. Ils peuvent peut-être échanger un composant d’une protéine contre quelque chose de très similaire.

Toutes ces choses agissent comme un tampon contre les changements physiques, permettant une accumulation de variations dans l'ADN qui ne deviennent visibles que lorsqu'il y a un changement important dans l'environnement. De nombreux chercheurs dans le domaine de la génétique évolutive estiment que cette variation génétique cryptique pourrait résoudre le problème de la capacité des espèces à s'adapter rapidement aux nouveaux défis du passé. le pinsons des îles Galapagos a aidé Darwin à développer sa théorie de l'évolution, et la création rapide des différents types de pinsons qu'il a vus est très probablement un exemple de variation cryptique à l'œuvre.

Comment les changements cachés dans votre ADN qui pourraient produire de nouvelles maladies Expérience éclairante: vert fluorescent E. coli bactéries. KPWangkanont / Shutterstock

Observer ce changement chez les animaux ou dans la nature est impossible, étant donné les échelles de temps multi-générationnelles impliquées. Mais chercheurs à l'Université de Zurich utilisé récemment E. coli bactéries pour prouver l’importance de cette variation d’évolution et d’adaptation à de nouveaux environnements.

Dans leurs expériences, ils ont créé un environnement artificiel dans lequel les bactéries capables de produire de la fluorescence verte ont un avantage sur celles qui produisent du jaune. Les chercheurs ont montré que les colonies bactériennes contenant des niveaux plus élevés de variation cryptique pouvaient basculer plus rapidement vers le vert fluorescent.

C’était un changement minuscule et insignifiant pour la bactérie, mais une preuve très claire du concept selon lequel une variation cryptique peut aider une espèce à s’adapter plus rapidement au changement environnemental. Cela peut être très important pour comprendre l’importance de la variation cryptique dans des systèmes plus critiques affectant la résistance et la susceptibilité aux maladies.

Chercheurs à l'Université de Würzburg ont montré que le niveau de variation génétique cryptique chez Neisseria meningitidis, une bactérie pouvant causer la méningite, contribue à la nocivité de la maladie résultante. Ce niveau de variation plus élevé n’est un facteur lorsque les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine, mais n’a aucun impact sur leur environnement normal de la gorge humaine.

Une meilleure compréhension de la façon dont ces bactéries évoluent dans le sang peut nous aider à lutter contre des maladies telles que la méningite. Nous comprendrons mieux comment les symptômes apparaissent et, surtout, nous pourrons faire face à toute résistance aux antibiotiques. caché dans l'ADN de la bactérie.

Potentiel caché

Notre propre ADN héberge également niveaux élevés de variation cryptique. La possibilité que des variantes génétiques cryptiques cachées dans notre ADN ne deviennent soudainement moins énigmatiques en raison des modifications de l'environnement constitue un grave problème.

Bien que nous ne comprenions toujours pas les effets exacts de la variation cryptique, plusieurs changements dans notre ADN, hérité silencieusement de nos ancêtres, ont déjà été associés à un risque accru de maladies telles que asthme or cancer. Pour les personnes atteintes de ces changements, l'exposition aux gaz d'échappement des voitures est plus susceptible d'avoir un effet.

Cependant, il peut aussi y avoir des solutions ainsi que des problèmes cachés dans l'ADN. Alors que le monde se réchauffe à la suite du changement climatique, une variation génétique cryptique pourrait-elle, ainsi que d'autres espèces, constituer une bouée de sauvetage indispensable? La capacité accrue d’évoluer rapidement et de s’adapter peut être tout ce qui se cache entre les espèces qui survivent au réchauffement climatique et à leur extinction.La Conversation

A propos de l'auteur

Michael J Porter, Maître de conférences en génétique moléculaire, University of Central Lancashire

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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