Le premier génome sans lacune du ouistiti ouvre de nouvelles pistes sur Alzheimer

Les variations observées chez les ouistitis se situent dans les mêmes régions fonctionnelles que celles connues pour provoquer des maladies chez l’être humain. Ce parallèle renforce l’intérêt de cette espèce comme modèle pour étudier les maladies neurodégénératives . Il ne signifie toutefois pas que les mécanismes sont identiques chez les deux espèces : il fournit surtout un outil plus fiable pour les comparer.

De nouvelles variantes du gène PSEN1

En combinant la séquence complète avec des données de transcriptomique — l’étude des ARN produits par les gènes — l’équipe a découvert de nouvelles variantes de transcription de PSEN1. Ces isoformes étaient invisibles dans les assemblages génomiques précédents, car certaines régions n’y étaient pas correctement représentées .

PSEN1 est le principal gène connu à l’origine des formes familiales précoces de la maladie d’Alzheimer. Plus de 300 mutations susceptibles de contribuer aux mécanismes neurodégénératifs y ont été décrites . Ces nouvelles isoformes pourraient aider à étudier le rôle de l’épissage alternatif, un processus qui permet à un même gène de produire plusieurs formes d’ARN. Leur fonction précise reste cependant à déterminer .

Cette référence complète pourra aussi améliorer l’étude de modèles de ouistitis déjà modifiés génétiquement. Des animaux porteurs de mutations ponctuelles C410Y ou A426P de PSEN1, introduites grâce à CRISPR-Cas9, présentent l’apparition précoce de biomarqueurs associés à Alzheimer . Le nouvel assemblage fournit désormais le cadre génomique nécessaire pour analyser ces mutations et d’autres variantes avec une précision accrue.

Un ADN ribosomique qui se réorganise entre chromosomes

Le génome complet a également révélé que les ouistitis peuvent échanger des ensembles d’ADN ribosomique entre des chromosomes non homologues. Cette forme de réarrangement dynamique n’avait pas été observée auparavant .

L’assemblage a par ailleurs mis en évidence des profils de répartition de l’ADN ribosomique qui diffèrent selon le sexe. Ces caractéristiques étaient impossibles à repérer de manière fiable avec une séquence comportant des lacunes .

Le séquençage T2T devient plus facilement déployable

L’intérêt de cette avancée dépasse le seul ouistiti. Elle s’inscrit dans une série de travaux montrant que les méthodes d’assemblage T2T sont désormais suffisamment automatisées et robustes pour être utilisées régulièrement chez l’être humain comme chez d’autres espèces .

Le Consortium T2T a réduit les coûts en perfectionnant les protocoles de laboratoire et les algorithmes d’assemblage. Produire un génome complet est ainsi devenu nettement moins cher qu’au moment des premiers travaux ayant permis d’obtenir un génome humain sans lacune .

Comme l’a résumé l’autrice principale, Prajna Hebbar, « la génomique T2T de routine rend les découvertes plus faciles et plus plausibles ». À terme, une chaîne automatisée de ce type pourrait permettre à chaque personne de disposer d’une séquence complète de son propre génome comme référence médicale, pour une fraction du coût actuel . Cela ne constitue pas encore une médecine personnalisée accessible à tous, mais montre que l’obstacle technique et financier se réduit.

La même dynamique est déjà visible dans d’autres travaux du consortium : des génomes de référence résolus selon les haplotypes ont été produits pour six espèces de grands singes, avec 215 chromosomes séquencés intégralement de télomère à télomère .

Un nouvel outil pour étudier les maladies neurodégénératives

Le ouistiti commun est depuis longtemps utilisé comme modèle en recherche sur Alzheimer et Parkinson, notamment parce qu’il possède plusieurs des mêmes gènes impliqués dans le déclin cognitif humain . Mais les anciennes séquences du ouistiti laissaient de nombreuses régions incomplètes.

Avec cette référence sans lacune, les scientifiques peuvent désormais étudier ces gènes et des régions génomiques complexes avec un niveau de détail inédit. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes des maladies, d’améliorer les modèles expérimentaux et, à plus long terme, d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques .