Le code mécanique de l’ADN enfin décrypté grâce à l’Intelligence Artificielle (IA)
Une équipe internationale de chercheurs en collaboration avec l’université de Durham, au Royaume-Uni, a récemment fait une découverte importante en l’ingénierie génétique. Ils ont réussi à mettre au point un protocole expérimental novateur qui leur a permis de déchiffrer le code mécanique de l’ADN. Rappelons que le code mécanique de l’ADN fait référence aux propriétés physiques qui sont déterminantes pour sa fonction de matériel génétique. Parmi les codes mécaniques les plus connus, on peut citer la structure en double hélice, la stabilité de l’appariement des bases ou l’élasticité de la molécule d’ADN.
Grâce à cette nouvelle technique de séquençage d’ADN appelée loop-seq, l’équipe a réussi à lever le voile sur la nature exacte des informations biologiques que renferme une séquence d’ADN. Les chercheurs espèrent que ces connaissances guideront les futurs développements thérapeutiques et de bio-ingénierie.
Ils ont décrit la nouvelle technologie qu’ils ont développée dans la revue Nature Structural & Molecular Biology.
Les chercheurs ont déchiffré le code mécanique de l’ADN grâce au loop-seq
Le loop-seq a aidé les chercheurs à en apprendre davantage sur la structure de l’ADN. Il leur a notamment permis de démontrer que la séquence spécifique de bases le long d’une section d’ADN détermine la flexibilité locale de la molécule. En couplant les informations récoltées au cours des séquençages à une analyse informatique et à l’apprentissage automatique, ils ont réussi à déterminer le code mécanique. C’est ce code mécanique qui donne une correspondance entre la séquence locale et la déformabilité locale de l’ADN.
Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que le code mécanique de l’ADN peut être modifié par la « méthylation ». La méthylation consiste en une modification chimique lors de laquelle les bases de l’ADN sont régulièrement soumises à différents stades du développement d’un organisme. Elle intervient pour réguler l’expression des gènes grâce à l’ajout de groupements méthyles sur des cytosines. Cette modification chimique permet à l’ADN de changer le code génétique sans modifier sa séquence.
La méthylation aberrante favorise l’apparition de maladies comme les cancers
Au cours de cette étude, les scientifiques ont également constaté que la méthylation de l’ADN pouvait se dérégler. Une hyperméthylation ou méthylation aberrante est l’un de ces épiphénomènes génétiques. Or, cette méthylation en excès modifie le code mécanique. Des maladies comme le cancer obtiennent une partie de leurs effets sur les cellules en modifiant les informations codées par le code mécanique. De ce fait, la méthylation aberrante a été liée à l’apparition de plusieurs cancers et peut être considérée comme un marqueur diagnostique de ces maladies.
Pour mieux expliquer ce phénomène, le Dr Aakash Basu de l’université de Durham, auteur principal de cette étude, a comparé l’ADN à un livre contenant des instructions dont les cellules ont besoin pour survivre. Seulement, avec ce livre d’un genre très particulier, votre capacité à tourner une page, à réparer une déchirure ou à plier celle-ci dépend des mots qui y sont écrits. Et que ces mots que contient le livre contrôlent également, d’une manière ou d’une autre, les propriétés mécaniques du papier.
SOURCE : SCITECHDAILY
