Élément transposable

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Un élément transposable, appelé parfois à tort 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. Présents chez tous les organismes vivants, les éléments transposables sont un des constituants les plus importants des génomes eucaryotes.

Sommaire

1 Part dans les génomes
2 Types
- 2.1 Éléments à ARN
- 2.2 Éléments à ADN
3 Évolution des éléments transposables
4 Lien interne

[modifier] Part dans les génomes

Relativement peu fréquents dans les petits génomes (bactéries, levures), les éléments transposables y ont toutefois toujours été trouvés en petit nombre (peu de familles différentes et peu de copies par famille). A contrario, les éléments transposables constituent une grande partie de l'ADN répété des grands génomes. À titre d'exemple, 45% du génome de l'homme sont des éléments transposables ou des séquences dérivées d'éléments transposables, contre environ 15% chez la mouche Drosophile (Drosophila melanogaster) et plus de 70% chez le maïs (Zea mais), comme chez la plupart des angiospermes. À eux seuls, ils peuvent expliquer d'importantes différences dans les tailles du génome d'organismes proches.

[modifier] Types

[modifier] Éléments à ARN

Ces éléments à ARN sont dits de classe I. Fonctionnant sur le principe du « copier-coller », les éléments de classe I, appelés rétro transposons (pour les éléments à LTR) ou rétro posons (pour les éléments sans LTR) transposent via un intermédiaire ARN, obtenu par une transcription classique de la séquence de l'élément, et rétro-transcrits avant leur réinsertion. On distingue couramment les éléments dits « à LTR » (pour Long Terminal Repeats), qui sont encadrées par de longues répétitions inversées, et les éléments « sans LTR », qui n'en possèdent pas. Leur mécanisme de transposition est totalement différent, le cycle des éléments à LTR ressemblant énormément à celui d'un rétrovirus. On a soupçonné d'ailleurs pendant longtemps les éléments à LTR d'être d'anciens virus ayant perdu leur capacité à sortir de la cellule, mais les récentes découvertes tendent à montrer qu'au contraire les rétrovirus sont d'anciens éléments transposables à LTR ayant gagné cette capacité infectieuse.

Les éléments de classe I sont majoritaires chez de nombreux végétaux (de 10% chez Arabidopsis thaliana a 95% du génome de certaines Liliaceae et Triticeae), chez la levure et chez les mammifères.

[modifier] Éléments à ADN

Ces éléments à ADN sont dits de classe II. Les éléments de classe II, ou transposons, transposent sur le mode du "couper-coller" (ex : Tn10, Tn5 Mos1, élément P) ou "copier-coller" (ex : IS911), c'est-à-dire que leur transposition est soit couplée à leur excision de leur site d'origine (couper) ou leur réplication (copier). Certains sont autonomes (Transposons a ADN per se) et d'autres non-autonomes, devant utiliser la machinerie des éléments autonomes (MITEs, Miniature Inverted repeat Transposable Elements).

Les éléments à ADN sont nombreux chez les insectes mais se retrouvent dans tous les organismes (20% du génome du blé tendre ou du riz sont formés de ces éléments). Ce sont également les seuls éléments transposables connus chez les bactéries ou les archées, où ils sont appelés Séquences d'insertion (ou IS en anglais).

[modifier] Évolution des éléments transposables

Malgré l'existence d'exemples ponctuels du rôle de séquences dérivées d'éléments transposables dans certaines fonctions génétiques, les éléments sont pour la plupart inutiles à la cellule vivante, et parfois même défavorables. Leur mobilité est source de mutations, créatrice de diversité génétique, mais aussi cause de maladies génétiques. Pour ces raisons, la présence des éléments transposables dans les génomes est depuis longtemps contreverse : elle peut difficilement être justifiée par leur rôle potentiel dans l'évolution des organismes ; ils sont souvent vu comme des parasites génétiques, dont l'activité ne sert qu'à assurer leur propre persistance au cours des générations.

Mais actuellement la théorie de l'ADN "égoïste" est plutôt en retrait. En effet, plusieurs expériences penchent en faveur d'un rôle prédominant de ces éléments transposables dans l'évolution des espèces, par la création de nouveaux gènes. Ils seraient aussi une source d'amortissement des mutations dues à l'environnement, ces mutations intervenant plus souvent dans les zones non-codantes que dans les gènes si ces zones non-codantes sont majoritaires.