Des scientifiques clonent des fragments de gènes prélevés sur un animal disparu
Résumé
Des fragments de gènes d’un animal disparu, parent du zèbre et du cheval, ont été retrouvés et reproduits en laboratoire, ont reproché hier des scientifiques de l’Université de Californie à Berkely. Ils ont dit que les fragments de gêne sont les premiers à être extraits de toute espèce animale disparue.
L’ADN du matériel génétique a été extrait d’un morceau de tissu musculaire séché trouvé à l’intérieur de la peau d’un animal appelé quagga. La peau, conservée il y a 140 ans, avait été conservée au Musée d’histoire naturelle de Mayence en Allemagne de l’Ouest. L’espèce s’est éteinte il y a environ un siècle. La renaissance des espèces est lointaine
La découverte que des portions de gènes d’animaux peuvent survivre pendant plus d’un siècle « pourrait fournir un nouvel outil pour étudier les liens évolutifs entre les animaux disparus et les vivants », ont déclaré les scientifiques dans un rapport à la réunion annuelle de l’American Society des chimistes biologiques à Saint-Louis.
« Le succès initial signalé aujourd’hui pourrait ouvrir la voie à la récupération de gènes intacts dans les muscles de mammouths congelés ainsi que dans les os et les dents d’espèces disparues il y a des millions d’années », a déclaré l’université. L’annonce a noté que seule une petite fraction des millions de morceaux d’ADN de la taille d’un gène provenant de toute espèce éteinte est susceptible d’être préservée » et la possibilité de ramener à la vie des espèces anciennes est extrêmement faible. »
Même pour envisager un tel exploit, a déclaré le Dr Allan Wilson, un chef de file de la recherche, il serait nécessaire d’avoir tout le complément d’ADN de l’animal et de savoir exactement comment tout cela s’emboîte dans la créature vivante. Même avec des animaux vivants, pour lesquels tout le matériel génétique est disponible intact, l’exploit de créer artificiellement un nouvel individu à partir de l’ADN dépasse de loin les capacités scientifiques actuelles.
Le rapport d’hier a été présenté par le Dr Russell Higuchi, un expert en analyse et reproduction en laboratoire de l’ADN qui est boursier postdoctoral dans le laboratoire du Dr Wilson.![Tools of Genetic Engineering | Microbiology [Master]](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1950/2017/05/31184021/figure-17-01-06.png)
Le quagga était un animal sud-africain qui ressemblait à la fois au zèbre et au cheval et s’est éteint après que de nombreux animaux aient été tués par des agriculteurs qui voulaient utiliser les pâturages de l’espèce pour faire pousser des cultures. Le Dr Wilson a déclaré que le dernier quagga connu était mort en 1883.
En apparence physique, le quagga était plus proche du zèbre à l’avant et du cheval à l’arrière. Il y a eu une controverse sur la question de savoir si l’espèce était génétiquement plus proche du cheval ou du zèbre. Cette question peut être résolue maintenant que l’ADN des trois espèces est disponible pour comparaison.
Ce sont des morceaux de gènes pour les mitochondries, des structures à l’intérieur des cellules où l’énergie est convertie en une forme utile. Les gènes mitochondriaux évoluent à un rythme plus rapide que la plupart des autres matériels génétiques, a déclaré le Dr Wilson. Par conséquent, l’étude de l’ADN mitochondrial pourrait être utile pour évaluer les différences entre le quagga, le cheval et le zèbre et également pour s’assurer que l’ADN provenait bien de l’animal éteint et n’était pas un contaminant. Les fragments sont extrêmement minuscules
Les minuscules fragments de gènes qui ont été clonés en laboratoire peuvent être mesurés en sous-unités d’ADN. un gène complet est long d’au moins mille sous-unités d’ADN et chaque cellule animale contient des milliards de sous-unités.
En étudiant la composition chimique de deux de ces morceaux d’ADN, chacun long de 229 sous-unités, les scientifiques ont découvert que 11 et probablement une 12e sous-unité différaient entre le zèbre et le quagga. Neuf des différences étaient « silencieuses » – elles ne faisaient aucune différence dans la chimie de la protéine pour laquelle le gène était le code d’instructions.
Quelques-unes des différences entre l’ADN de zèbre et de quagga représentent probablement des changements chimiques survenus après la mort de l’animal, a déclaré le Dr Wilson. Découvrir le taux de ces changements « post-mortem » auxquels on peut s’attendre sera important pour les recherches futures, a-t-il déclaré.
Au cours de 20 années de recherche, le Dr Wilson et ses collègues ont développé des techniques pour évaluer les liens évolutifs entre les espèces en étudiant les similitudes entre leurs protéines ainsi que la composition chimique de leur ADN. Première résurrection de l’ADN
Le tissu musculaire séché du quagga africain a été trouvé par le Dr Rheinhold Rau du Musée sud-africain du Cap qui avait recherché dans les musées des morceaux de tissu quagga pouvant être utilisés dans la recherche biochimique. Il a envoyé le morceau de muscle au Dr Oliver Ryder du zoo de San Diego, qui l’a transmis au laboratoire du Dr Wilson.
Le Dr Higuchi et une étudiante diplômée, Barbara Bowman, ont dissous le tissu musculaire avec une enzyme et ont détecté de petits fragments d’ADN. Chaque fragment a ensuite été épissé en un morceau circulaire d’ADN appelé plasmide. Chaque plasmide a été placé dans une cellule de la bactérie Escherichisa cell. Les bactéries ont ensuite été utilisées pour cultiver des quantités substantielles du matériel génétique de l’animal exticct. Les scientifiques pensent que c’était la première fois qu’un ADN d’un animal disparu était ressuscité et repoussé dans des cellules vivantes.
Le Dr Wilson a déclaré que la peau d’animal préservée n’était pas satisfaisante en tant que source d’ADN. Le scientifique étudie un petit échantillon de tissu de mammouth trouvé en Union soviétique, mais cela n’a donné aucun morceau d’ADN détectable, a-t-il dit, en partie parce que le tissu était fortement contaminé par des bactéries modernes.
Le scientifique a déclaré qu’il espérait obtenir de l’ADN à partir de tissus d’une espèce de bison disparue, appelée bison des steppes, découverte récemment en Alaska l’animal a été maintenu congelé après avoir été retiré du pergélisol, a déclaré le Dr Wilson, donnant ainsi l’espoir que les tissus seront bien conservés et non contaminés.
Si les scientifiques pouvaient un jour extraire le complément total d’ADN d’une cellule d’un animal éteint, ils auraient le plan complet de l’hérédité de cet animal. Ce serait toute l’information génétique nécessaire pour faire une nouvelle copie complète de cet animal, mais personne ne sait aujourd’hui s’il ne sera jamais possible pour les scientifiques de prendre un tel schéma génétique et de l’utiliser pour recréer l’animal que l’ADN représente.
En 1984, on a signalé le clonage de séquences d’ADN d’un animal éteint, le quagga (une bête brune ressemblant à un cheval, avec des rayures de zèbre sur le devant du corps, qui habitait l’Afrique du Sud jusqu’à son extermination par les chasseurs au début du 19e siècle). À partir d’échantillons provenant d’une peau de quagga de plus de 140 ans conservée dans un musée allemand, trois scientifiques de Berkeley ont réussi à extraire suffisamment d’ADN de la chair de l’animal pour déterminer certaines de ses séquences de « paires de bases », les échelons moléculaires qui relient les deux moitiés spiralées d’une molécule d’ADN. Des problèmes techniques rendent l’étude de l’ADN ancien difficile, car ces molécules sont souvent très fragmentées. Les scientifiques ont pu montrer que l’ADN du quagga était plus étroitement lié au zèbre qu’au cheval.