Le tiburón de Groenlandia (Somniosus microcéphalie) est le vertébré le plus long du monde : son espérance de vie se situe dans un délai de 500 ans. Un récent studio de génomique a commencé à révéler les facteurs moléculaires qui permettent cette vitalité sans parangon, en sécurisant l'étendue du génome de cette espèce, ce qui pourrait offrir pistes valiosas sur les mécanismes de longévité dans d'autres organismes, y compris les humains.
L'équipe internationale de chercheurs chargés de détecter le génome du Tiburon de Groenlandia, la partie la plus grande de l'Arctique, peut explorer les 7 métros, face à l'un des plus grands défis de la recherche génétique : décris un code de 6.500 millions de pares de basesle double du génome humain.
« Il est maintenant temps de séduire un petit animal avec un génome le plus grand », a déclaré Arne Sahm, expert en informatique et premier auteur de l'étude, en référence à l'espèce comme le ajolote et el peau pulmonaire.
La taille du génome du tiburon de Groenlandia, également connu comme le tiburon boréal ou endormi, doit être en grande mesure à la présence de séquences répétitivesappelés « éléments transponibles », qui supposent plus de 70 % de votre matériel génétique.
Ces séquences, comúnmente consideradas 'gènes saltarines'o'gènes égoïstesEn raison de sa capacité de duplication et de déplacement sur une grande partie du génome, cela peut être préjudiciable à l'intégrité génétique d'autres espèces. Cependant, dans le cas du tiburón de Groenlandia, les éléments transponibles ne représentent pas seulement un problème, sino que jouer un papier crucial pour votre longévité.
Un chasseur junto à un tiburón de Groenlandia. / Doug Perrine
Les enquêteurs soutiennent que l'expansion des éléments transponibles dans le génome du tiburón de Groenlandia impulsa la duplication de certains gènes de réparation de l'ADN. Ce processus est clé pour éviter les dommages au matériel génétiquequi, de l'accumulation, peut provoquer des maladies associées à l'infection et au cancer.
Un général essentiel
« Chaque jour, l'ADN subit plusieurs jours dans la journée et un mécanisme moléculaire spécialisé le répare constamment », explique le neurobiologiste Alessandro Cellerino, directeur du groupe de recherche de l'Institut Fritz Lipmann.
Les gènes dupliqués spécifiquement pour la réparation de l'ADN sont essentiels dans le tiburón de Groenlandiaqui a développé un mécanisme rouge qui protège votre génome et, par conséquent, contribue à votre longévité. Tout indique que le tiburón a évolué pour utiliser les éléments transponibles et les activer mécanismes de réparation.
« Nous pensons que l'évolution du tiburon de Groenlandia a rencontré une forme de lutte contre les effets négatifs des éléments transponibles sur la stabilité de l'ADN », a ajouté Sahm, qui suggère que la relation entre les éléments transponibles et la réparation de l'ADN pourraient être un de les touches pour comprendre la longévité de ce tiburón.
Exemple de tiburón de Groenlandia. /Jules Nielsen
Entre les hallazgos génétiques qui appellent l’attention de l’équipe está la modification de la protéine p53conocida como el 'gardien du génome', crucial pour la réponse aux dommages de l'ADN, qui agit comme un mécanisme de défense contre le cancer chez de nombreuses espèces, y compris les humains.
Dans le cas du tiburón de Groenlandia, la p53 a expérimenté une modification qui pourrait être liée à sa capacité de résistance aux enfers sur la grande longueur des siglos.
« Cette protéine est modifiée à peu près au milieu de tous les cancers humains et c'est le suppresseur tumoral le plus important que nous connaissions. Par conséquent, c'est un générateur essentiel pour la longévité« , a déclaré le biologiste informatique Steve Hoffmann, directeur du groupe de l'Institut Leibniz.
Applications biotechnologiques et médicales
Cette découverte révèle la possibilité que les changements dans la protéine p53 et d'autres gènes suppresseurs de tumeurs soient vinculés à un. longévité exceptionnelle en ciertas espèces.
« À la différence des autres espèces, le tiburón de Groenlandia semble avoir un système particulièrement efficace pour le contrôle et la réparation de l'ADN, un aspect qui pourrait en résulter fondamental pour comprendre comment combattre les maladies liées à l'engagement humain« , disent les enquêteurs.
Un tiburón de Groenlandia a été capturé accidentellement par le bureau d'enquête 'Pâmiut' dans le sud-est de Groenlandia. /Jules Nielsen
« Notre projet propose désormais une base pour les futurs études indépendantes qui nous aideront à mieux comprendre l'évolution de cette espèce notable », affirme Paolo Domenici, enquêteur du CNR-IBF de Pise et coauteur de l'étude. La séquestration du génome permettra aux scientifiques d'analyser les gènes de cette espèce, ainsi que d'effectuer des recherches possibles. applications biotechnologiques et médicales.
Les scientifiques doivent également être intéressés à étudier les mécanismes qui régulent les éléments transmissibles dans le génome du tiburon, qui peuvent offrir des réponses sur la façon de contrôler ou de limiter la propagation chez d'autres espèces.
« Maintenant, nous pouvons intervenir si le silence des éléments transponibles dans les tiburones de Groenlandia est différent des autres espèces », explique Hélène Kretzmer, de l'Institut Max Planck de Génétique Moléculaire. Cette ligne d'investigation pourrait permettre des avancées importantes dans l'étude des processus d'envoi de téléphones portables aux animaux et, potentiellement, aux humains.
« Ce travail est une pierre angulaire pour mieux comprendre les bases de la physiologie extrême du tiburón de Groenlandia. En outre, nous avons aidé à évaluer en premier lieu votre diversité génomique et, par conséquent, la taille de la population de cette espèce vulnérable », Mme John Fleng Steffensen, de l'Université de Copenhague, a étudié ces animaux pendant 15 ans.
Informations de référence : https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.09.611499v1.full
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