Des chercheurs utilisent la technologie loop-seq pour déchiffrer le code mécanique de l’ADN

Une nouvelle étude a déchiffré le code mécanique de l’ADN pour révéler des façons jusque-là inconnues par lesquelles la nature code les informations biologiques dans la séquence d’ADN.

Dirigée par l’Université de Durham, au Royaume-Uni, une équipe internationale de chercheurs a utilisé une technologie basée sur le séquençage d’ADN de nouvelle génération appelée loop-seq, qu’ils avaient développée, pour montrer que la séquence locale de bases le long d’une région d’ADN détermine la capacité de pliage locale de ADN.

Grâce à un grand nombre de mesures, couplées à l’analyse informatique et à l’apprentissage automatique, ils ont déterminé le code mécanique, c’est-à-dire la cartographie entre la séquence locale et la déformabilité locale de l’ADN.

De plus, les chercheurs ont découvert que le code mécanique de l’ADN peut être modifié par la « méthylation », qui est une modification chimique connue à laquelle les bases de l’ADN sont régulièrement soumises à divers stades du développement d’un organisme. La méthylation aberrante a été liée à plusieurs cancers.

La découverte que la méthylation modifie le code mécanique présente la possibilité que des programmes de développement biologique, ou des maladies telles que le cancer, puissent réaliser une partie de leurs effets sur les cellules en modifiant les informations codées via le code mécanique.

La recherche a été menée avec des collègues de l’Université Johns Hopkins, aux États-Unis, de l’Institut des sciences et technologies de Barcelone, en Espagne, et de l’Université de Barcelone, en Espagne. Il a été publié dans la revue Nature Biologie structurale et moléculaire.

L’ADN est un livre contenant des instructions dont les cellules ont besoin pour survivre. Mais c’est un genre de livre très spécial, où votre capacité à tourner une page, à réparer une déchirure dans la page ou à plier une page dépend des mots écrits sur la page. C’est parce que dans le livre de l’ADN, ces mots contrôlent aussi d’une manière ou d’une autre les propriétés mécaniques du papier. »

Dr Aakash Basu, auteur principal de l’étude, Université de Durham

Ils soulignent qu’il est bien connu que la lecture, la copie, le conditionnement et la réparation de l’information génétique stockée dans la séquence de bases (As, Ts, Gs et Cs) le long de l’ADN impliquent systématiquement des processus qui nécessitent des déformations mécaniques locales de l’ADN. .

Les chercheurs fournissent la preuve que dans divers organismes allant des mammifères aux bactéries, la nature et l’évolution ont profité du code mécanique pour contrôler localement la déformabilité de l’ADN, et donc à leur tour, contrôler les processus biologiques critiques qui nécessitent des distorsions mécaniques de l’ADN.

Les chercheurs s’attendent à ce que ces connaissances guident les futurs développements thérapeutiques et de bio-ingénierie.