Génome humain - Surprise, on attendait 150'000 gènes, ils sont cinq fois moins nombreux. On ne peut plus compter sur la génétique pour expliquer l’homme.

La publication simultanée dans les revues anglo-saxonnes Science et Nature de la carte du génome est un moment important dans l’histoire de la connaissance de l’être humain. Depuis le mois de juin, date à laquelle il était annoncé que le génome était décrypté, et aujourd’hui, la comparaison des travaux des deux équipes rivales publique et privée, aboutit à une surprise : le génome humain comporte moins de gènes que prévu, entre 26'000 et 38'000 au plus.
Cette découverte remet en question un certain nombre d’idées reçues. L’étude de la fonction des gènes va se révéler plus complexe, un même gène pouvant avoir plusieurs rôles. Un travail essentiel et coûteux attend les chercheurs et leurs investisseurs. C’est seulement quand cette génomique fonctionnelle aura progressé que la médecine prédictive actuellement débutante pourra décoller. Une révolution qui s’amorce à l’aube du millénaire.
Les balbutiements de la génétique posent d’ailleurs déjà des problèmes éthiques, avec l’exigence de certaines compagnies d’assurance aux Etats-Unis, et des tentations, ailleurs, de fournir des renseignements génétiques sur les individus.
Plus fondamentalement, cette carte du génome sape définitivement les bases scientifiques du racisme. En soulignant la proximité - plus grande que prévu - avec le chimpanzé, la mouche du vinaigre ou le ver de terre, ce travail collectif, fruit de dix ans d’efforts, replace l’homme au cœur du vivant. Et souligne qu’un être aussi complexe qu’Homo sapiens est bien davantage que la somme de ses gènes.

Moins de gènes que prévu.
L’élucidation de 90 % des séquences de notre patrimoine génomique nous réservait donc des surprises… de taille. Nous avons en effet, vient de déclarer Craig Venter (le patron de Celera Genomics), dans le cadre du forum Biovision de Lyon, « presque cinq fois moins de gènes que ne le prédisaient les généticiens de l’évolution ». Depuis le début des années 90, les généticiens parlaient en effet de 75'000 à 150'000 gènes. Encore en avril 2000, le séquençage du génome était considéré comme « l’étape préalable à l’identification de nos 100'000 gènes ». « Une fourchette déjà large. Mais, selon une étude menée par le Génoscope d’Evry, notre ADN ne contiendrait « que » 30'000 gènes, soit seulement deux fois plus que celui de la mouche », écrivions-nous pourtant au mois de juin 2000.
Les chercheurs ont des preuves formelles de l’existence de seulement 26'000 gènes humains. Par ailleurs, des calculs mathématiques basés sur des modèles prédictifs, eux-mêmes établis grâce aux comparaisons des génomes déjà élucidés d’espèces distinctes de l’homme, laissent penser qu’il y aurait selon Craig Venter « environ 12'000 gènes hypothétiques additionnels ». Les estimations de leurs concurrents du Consortium International pour le séquençage du génome humain, la recherche publique menée par Francis Collins, sont aussi dans une fourchette de 30'000 à 40'000 gènes. 40 % de ces gènes sont de nouveaux gènes n’ayant pas d’homologues dans d’autres espèces. A quoi servent-ils ? « On n’en sait rien : la quantité d’inconnus augmente avec la longueur de séquençages établies », a indiqué Craig Venter.
Autre surprise de taille : finalement, les humains sont plus proches que nous le pensions des mouches du vinaigre, des poissons, des chats, mais aussi des levures et des vers de terre. Entre autres exemples, la mouche drosophile (dont le génome a été décrypté en septembre 1999) a déjà près de 14'000 gènes, soit seulement la moitié de nous ; la moutarde sauvage Arabidopsis a 25'000 gènes, et le minuscule ver Caenorhabditis elegans en a carrément 19'000 ! Et près de 10 % de nos gènes sont clairement apparentés aux gènes du ver de terre.

La notion de race disparaît
L’étude des variations génétiques individuelles est en train de faire exploser, plus qu’avant, la notion de races. Il y a plus de différences entre des individus de même couleur qu’entre individus de deux ethnies différentes. C’est l’analyse des polymorphismes (les « Snip » pour Single Nucelotide Polymorphisms) qui nous enseigne cela : dans la suite des bases que constitue une séquence d’un gène, on découvre ces mutations individuelles, en comparant, position par position des bases, la séquence d’un individu avec celle du voisin. « Quant vous découvrez une différence pour une position donnée, vous êtes en présence d’un Snip », explique dans la revue scientifique britannique Nature, Mark Stonneking (Max Planck Institute, Allemagne). Il s’agit d’événements uniques. Deux individus ayant la même variation d’un Snip ont donc des ancêtres communs. D’ores et déjà les chercheurs ont identifié plus de 1,4 million de Snip : étant donné la taille du génome, ils s’attendent à en totaliser jusqu’à 32 millions. Ces Snip vont servir à reconstruire l’histoire évolutive des populations humaines.
On sait que le patrimoine génétique africain est plus varié que celui de tous les autres continents, et cette richesse a inondé le patrimoine génétique de l’humanité : « Nos gènes contiennent la signature d’une expansion sortie d’Afrique voici environ 150'000 ans », précise Mark Stonneking.
Enfin, ces variations génétiques ne pourraient pas, comme l’avait théorisé le Groupe de recherche et d’études sur la civilisation européenne (Grece), servir de support moléculaire à un racisme « scientifique ». En effet, nous n’avons que 26'000 gènes ; mais nous avons 100 trillions de cellules (100'000 milliards) répartis en 300 types différents où s’expriment différemment les gènes. Les combinaisons sont infinies. Impossible dans ces conditions d’établir les différences génétiques caractérisant les Noirs, les Jaunes ou les Peaux-Rouges…

Des déserts immenses et répétitifs
Dernière surprise, seulement 1,1 % de l’ADN de ces gènes correspond aux plans de fabrication de protéines. Or avec 26'000 gènes au pire, 38'000 gènes au mieux, comment fabriquer les dizaines de milliers de protéines d’un être humain ? Le modèle « un gène, une protéine » est bien mort. On s’en doutait depuis longtemps : ainsi le « gène de l’insuline », cette hormone du métabolisme du sucre, code pour la fabrication d’une très grosse protéine, découpée ensuite en plus petits bouts. C’est la réunion de deux d’entre eux qui donne l’insuline. En tout, ce seul gène produit quatre protéines et trois hormones.
Que contiennent les 98,9 % de notre génome silencieux ? La moitié est répartie en quatre classes d’ADN répétitif court (45 %), et de 5 % de séquences répétitives de très grandes longueurs. Des chromosomes entiers sont des copies d’autres chromosomes, certaines séquences ont été fournies à nos ancêtres vertébrés, qui nous les ont transmis, par des gènes bactériens. Quelle est la signification de ces motifs répétitifs ? On n’en sait rien encore.

Les chromosomes « tueurs »
Huit de nos chromosomes concentrent les gènes responsables de 39 % des maladies génétiques : ainsi le n° 1 comporte des gènes impliqués dans la maladie d’Alzheimer, des maladies cardiaques, et les cancers de la prostate. Mais c’est le X qui est le plus riche en gènes « tueurs », des dizaines de maladies génétiques étant associées à des mutations de gènes portés par ce chromosome sexuel.

Le Figaro, lundi 12 février 2001, Dr Jean-Michel Bader