L'ADN circulaire extrachromosomique et les variantes structurelles mettent en évidence l'instabilité du génome dans les mutants épigénétiques d'Arabidopsis

Dans un article publié en août dans Nature Communications, des chercheurs du LGDP démontrent un rôle nouveau et crucial de l’épigénome dans la protection du génome contre les variants structuraux et ouvre des pistes pour mieux comprendre l’interaction entre ces formes circulaires et la stabilité du génome dans d’autres systèmes biologique.

"Le génome, comme tout objet biologique, est soumis à un équilibre subtil entre stabilité et adaptabilité. Les éléments transposables sont des éléments mobiles qui participent à l’évolution du génome mais peuvent également causer des mutations néfastes. L’épigénome participe au maintien de la stabilité du génome en empêchant l’activité de ces éléments transposables. Lors de leur activité les éléments transposables génèrent des formes d’ADN extrachromosomiques circulaires (ADNecc), cependant leur impact sur le génome n’est pas connu.

Nous avons développé une méthode appelée mobilome-seq permettant de séquencer les ADNecc en pleine longueur grâce à la technologie Nanopore. En analysant les ADNecc et le génome de plantes mutantes pour des voies majeures de régulation épigénétique chez Arabidopsis thaliana, nous avons pu montrer que ces plantes accumulaient une grande quantité d’ADNecc correspondant à des transposons à ADN et rétrotransposons.

De plus, la population des ADNecc est bien plus diverse que prévu, la moitié des ADNecc étant tronqués, d’autres chimériques. De façon inattendue, nous avons également montré que le génome de ces plantes comportait des variants structuraux importants tels que des duplications de gènes qui apparaissent spontanément en une seule génération, au laboratoire. Un locus en particulier, impliqué dans la résistance aux pathogènes, est délété ou dupliqué dans ces plantes suggérant qu’il existe des « hotspots » de variation structurale dans le génome.

Ces résultats démontrent un rôle nouveau et crucial de l’épigénome dans la protection du génome contre les variants structuraux. Les ADNecc étant également abondants dans les cellules cancéreuses, notre étude ouvre des pistes pour mieux comprendre l’interaction entre ces formes circulaires et la stabilité du génome dans d’autres systèmes biologique"

extrachomosomal

Voir aussi

Panpan Zhang, Assane Mbodj, Abirami Soundiramourtty, Christel Llauro, Alain Ghesquière, Mathieu Ingouff, R. Keith Slotkin, Frédéric Pontvianne, Marco Catoni, Marie Mirouze 
Nature Communications, 14, Article number: 5236 (2023) https://doi.org/10.1038/s41467-023-41023-0
Extrachromosomal circular DNA and structural variants highlight genome instability in Arabidopsis epigenetic mutants

Date de modification : 26 janvier 2024 | Date de création : 26 janvier 2024 | Rédaction : Tulip Communication, Marie Mirouze