Résumé
« L'ADN » est la structure de base de toute
être vivant. Il était considéré comme une structure
figée, hors la découverte des gènes sauteurs par Barbara
McClintock (1953) a révolutionné le trajet de la
génétique et la biologie moléculaire. Les gènes
sauteurs ou les éléments transposables sont des séquences
répétées dispersées dans les chromosomes. Ils
codent pour des protéines spécifiques, ces dernières
assurent son déplacement par un phénomène appelé
transposition. Les éléments transposables sont subdivisés
en deux classes ; les éléments de la classe I ou les
rétrotransposons qui utilisent un intermédiaire ARN et les
éléments de la classe II qui se transposent directement par un
intermédiaire ADN en utilisant une enzyme spécifique
appelée transposase. Ils affectent leurs génomes hôtes
selon plusieurs façons et ils subissent des systèmes de
régulation très particuliers. Le transposon mariner est
un transposon de classe II qui appartient à la super famille
Tc1/mariner. Il est le transposon le plus simple connu chez les
eucaryotes. Cette simplicité à fait l'objet de plusieurs travaux
pour définir toutes ses propriétés et les
particularités de son mécanisme de transposition. La
caractérisation d'un élément mariner à
partir d'un organisme fait appel aux techniques connues de biologie
moléculaire et l'activité de la transposase peut être
testé in vivo ainsi qu'in vitro.
En effet, les résultats de ces études ont
montré d'une part que mariner est bel et bien un bon candidat
en vectorologie. Et en d'autre part, elles ont ouvert des perspectives
promotrices pour son utilisation large dans le monde de transfert de
gènes.
Introduction et Historique
Les génomes ont été
considérés comme des structures fixes qui obéissent aux
règles simples de transmission des caractères proposées
par Mendel (in Rivière, 2000), cependant, dès les années
1950s, Barbara McClintock qui étudiait le maïs mettait en
évidence la présence de séquences mobiles, responsables de
la création de nouvelles mutations (Renault et al, 1997).
McClintock a analysé les cassures des chromosomes du
maïs (il possède 10 chromosomes numérotés de 1
à 10 du plus long au plus court respectivement) et a attiré
l'attention sur le clivage très fréquent du chromosome 9 dans un
locus très particulier. Elle a constaté que ce clivage
était dû au comportement de 2 facteurs: un facteur appelé
Ds (pour dissociation) qui est situé dans le site de clivage,
et un autre facteur qui est indispensable pour l'induction de la cassure du
chromosome 9 où se localise le Ds, ce deuxième facteur
est appelé Ac (In Griffths et al., 2004). Ces deux
facteurs ont été nommés les éléments de
contrôle suite à leur pouvoir d'activer des gènes dormants
à leurs cotés après excision de ces
éléments. Pendant plusieurs années, le maïs a
été le seul système génétique dans lequel il
a été observé des éléments mobiles. Or
à la fin des années 1960, certaines mutations pléiotropes
(affectant plusieurs fonctions) chez E.coli ont résulté
de la présence de grands fragments d'ADN (appelés IS
pour insertion sequence ou séquence d'insertion) qui s'étaient
intégrés dans le génome (In Watson et al.,
1994)
Des noms très variés désignaient ces
éléments comme: les éléments de contrôle, les
gènes sauteurs, les gènes mobiles, mais les noms les plus
courants actuellement sont: les transposons et les éléments
transposables (In Griffiths et al., 2004).
Les éléments transposables sont des
séquences d'ADN moyennement répétées, capables de
se déplacer le long des chromosomes. Ils codent pour les
protéines nécessaires à leur déplacement (le
phénomène est appelé transposition), ils sont
présents chez tous les organismes dès la bactérie
jusqu'à l'homme. Ils se répartissent en deux principales classes
sur la base de leur mécanisme de transposition:
1. les éléments de la classe 1 ou
rétroéléments qui transposent via la transcription inverse
(par une transcriptase inverse) d'un intermédiaire ARN
(Anxolabéhère et al, 2000).
2. Les éléments de la classe 2 dont une
molécule d'ADN est l'intermédiaire de la transposition, ces
éléments sont caractérisés par la synthèse
d'une transposase permettant toutes les étapes de la transposition
(Renault et al, 1997).
Actuellement, de nombreux chercheurs ont étudiés
les éléments transposables de point de vue structural et
fonctionnel, ainsi que leurs effets sur les génomes hôtes car ils
se révèlent de plus en plus comme des composés
fondamentaux des génomes (In Amara 2008). Plusieurs
éléments transposables ont été
caractérisés et démontrée actifs et d'autres
restent potentiellement actifs. Des procédures bien adaptées sont
actuellement utilisées pour caractériser un élément
et démontré son activité. Ceci est rendu possible à
l'aide de plusieurs expériences comme les tests de transposition in
vivo et les tests de transposition in vitro.
Dans ce travail, une première partie va mettre la
lumière sur les éléments transposables, en citant ses
différentes classes, leurs impacts sur les hôtes ainsi que les
niveaux de régulation de leur transmission. Une seconde partie
détaillera les transposons Mariner et donnera une approche
expérimentale qui permet la caractérisation d'un transposon et le
test d'activité.
I- Classification générale des
éléments transposables:
Les éléments transposables sont divisés
selon leur mécanisme de transposition en deux grandes classes :
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