Le pangénome de Brachypodium distachyon met en évidence la dynamique des éléments transposables dans l'espèce en lien avec des stress environnementaux
Dans une étude publiée dans le journal Genome Biology, les scientifiques l’unité Génomique Info – URGI (INRAE/UPSaclay, Versailles) se sont intéressés au rôle des éléments transposables (ETs) dans l’adaptation des organismes à leur environnement. Les ETs, qui peuvent s’insérer indépendamment dans les génomes d’individus d’une même espèce, constituent une source importante de variabilité génétique sur laquelle la sélection naturelle peut agir.
Face à la disponibilité grandissante des génomes assemblés de novo et aux limites liées à l’utilisation d’un génome de référence unique, les chercheurs ont développé un nouvel outil pangénomique nommé panREPET. Ce pipeline permet d’identifier les insertions d’ETs partagées entre différents individus sans dépendre d’un génome de référence. Il fournit en outre la séquence précise et les coordonnées génomiques de chaque copie d’ET dans chaque génome analysé.
Les performances de panREPET ont été démontrées à travers l’analyse comparative de 42 génomes de Brachypodium distachyon, mettant en évidence ses avantages par rapport aux outils existants. Cette approche a permis de dater deux vagues majeures d’activité de transposition des ETs, survenues il y a environ 22 000 ans lors du Dernier Maximum Glaciaire et il y a 10 000 ans, au début de l’Holocène, période correspondant à la déglaciation de l’Europe. Par ailleurs, les chercheurs ont identifié plusieurs familles d’ETs dont l’activité récente est corrélée aux conditions climatiques.
Ces résultats suggèrent un lien étroit entre stress environnemental, changements climatiques majeurs et activation des éléments transposables.
Légende Figure : a) Boxplots showing the age distribution of TE insertions grouped by the number of accessions sharing them. Age is estimated from the maximum pairwise whole-genome SNP distance between accessions in a given TE clique. Red dashed lines mark the regions where the violin plots are widest, corresponding to peaks in TE insertion density. The widest sections of the violin plots are zoomed in b). b) Boxplots showing the age distribution of TE insertions according to the genetic clusters to which the accessions sharing each insertion belong. This panel corresponds to a) split into four TE insertion categories: (i) ancient but not conserved insertions; (ii) ancient and conserved insertions; (iii) recent insertions; and (iv) insertions that arose after cluster divergence. c) Clustermap showing TE family abundance according to TE insertion categories. Euclidean distance with Ward’s algorithm was used for clustering. Only families with more than 20 copies were retained for readability.
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