Au-delà de Mendel : les chercheurs appellent à une nouvelle compréhension de la génétique
Un article de perspective paru dans Genetics plaide en faveur d'un changement de paradigme expérimental afin de saisir les effets complexes des gènes en combinaison avec l'environnement et le bagage génétique
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Pendant plus d'un siècle, la génétique mendélienne a façonné notre conception de l'hérédité : un gène, un caractère. C'est un modèle qui résonne encore dans les manuels scolaires et qui atteint de plus en plus ses limites. Dans un article de perspective publié dans la revue Genetics, un groupe international de généticiens et de biologistes évolutionnistes de premier plan appelle à un changement d'orientation fondamental : abandonner la recherche d'effets isolés et clairement définis des gènes au profit d'approches expérimentales qui considèrent la complexité génétique non pas comme un bruit, mais comme le point de départ.
Des modèles simples d'hérédité mendélienne à la réalité biologique : de nombreuses caractéristiques résultent des effets combinés de nombreux gènes, façonnés en outre par l'environnement et le bagage génétique.
Copyright: Diethard Tautz
Leur argument principal : la plupart des caractéristiques biologiques - de la morphologie et de la physiologie au risque de maladie - résultent de l'interaction d'un très grand nombre de gènes. Les effets des variantes individuelles ont tendance à être faibles, à dépendre fortement du contexte et à être fortement influencés par les conditions environnementales ainsi que par le bagage génétique plus large d'un individu. Les données issues de la génétique quantitative, de la biologie évolutive et de la recherche sur l'élevage convergent aujourd'hui vers une conclusion commune : les modèles monogéniques simples ne peuvent pas rendre compte du phénotype et de sa variation entre les individus.
"La génétique classique a fait d'énormes progrès dans l'identification de gènes individuels ayant des fonctions moléculaires claires", explique Diethard Tautz, l'un des auteurs de l'article. "Mais avec les approches utilisées jusqu'à présent, il n'a pas été possible d'expliquer le phénotype complet, c'est-à-dire les caractéristiques des individus dans leur ensemble, dans le contexte de leur environnement."
Cette situation est de plus en plus évidente dans le domaine de la recherche médicale. De nombreuses maladies courantes sont influencées par un grand nombre de variantes génétiques chez chaque individu. Chaque variante en soi peut n'avoir qu'un effet minime ; en combinaison - et en interaction avec des facteurs environnementaux - l'impact cumulé peut être substantiel. L'article retrace les racines historiques de cette évolution, en soulignant que la génétique expérimentale du XXe siècle s'est délibérément concentrée sur des effets uniques clairement définis dans des systèmes génétiques standardisés. Cette stratégie s'est avérée extraordinairement puissante pour découvrir des mécanismes moléculaires, mais elle se heurte à des limites fondamentales lorsque l'objectif est de comprendre la variation individuelle, l'adaptation évolutive et les schémas pathologiques complexes.
Dans ce contexte, les auteurs appellent à un développement systématique de la génétique expérimentale. Les approches futures devraient intégrer explicitement la variation génétique naturelle, prendre en compte les processus évolutifs et étudier les effets génétiques non pas de manière isolée, mais au niveau du système et dans un contexte environnemental. Les orientations proposées comprennent des expériences de sélection parallèle, des analyses à l'échelle du génome dans le cadre de changements environnementaux contrôlés et l'étude des processus d'adaptation naturelle dans les populations sauvages.
L'une des principales ambitions de ce document est de catalyser la création d'infrastructures de recherche appropriées. Selon les auteurs, l'étude des architectures de caractères polygéniques nécessite un phénotypage automatisé à grande échelle, qui doit être réalisé par une intégration étroite de la biologie, de l'ingénierie et de la modélisation basée sur les données.
L'article se termine par un message clair : la complexité génétique ne doit plus être réduite ou ignorée. Elle doit être rendue expérimentalement accessible. Ce n'est qu'à cette condition, suggèrent les auteurs, que nous pourrons mieux comprendre les processus évolutifs et les fondements biologiques des caractères et des maladies complexes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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