Présentation de l'Unknome, la boîte noire de la biologie

«Ome» n'est pas un mantra scientifique, mais c'est un suffixe de plus en plus courant en biochimie, génétique et biologie moléculaire. Nous connaissons tous le génome. Puis il y a eu l’épigénome, suivi du protéome. Il y a maintenant l'interactome, le métabolome, le transcriptome et d'autres. D’autres « omes » semblent apparaître de temps en temps dans la littérature. Comme dans le génome représentant l'ensemble des gènes d'un individu ou d'une espèce, le suffixe -ome désigne un « corps » ou un ensemble de parties qui peuvent être décrites ensemble : le protéome est constitué de toutes les protéines d'une cellule. Le transcriptome est l'ensemble des transcrits d'ADN. L'interactome est l'ensemble de toutes les parties en interaction dans un processus, et le métabolome est l'ensemble complet des métabolites présents dans une cellule, un tissu ou un organisme dans un état particulier. Un nouveau est le « unknome » – l’ensemble de tous les composants dont nous ne savons rien. Nous en reparlerons plus tard. Le suffixe -ome est également utilisé depuis longtemps sur des unités individuelles telles que le ribosome, le cytochrome, le cryptochrome et le chromosome. Les poètes devraient avoir du mal à écrire des vers sur la biochimie.

L'étude de tous les omes peut être appelée Omics, avec des membres de la famille comme la génomique, la protéomique et la transcriptomique. L’Omics n’est pas seulement un exercice taxonomique ; il s’agit d’une tentative de comprendre la complexité déconcertante à laquelle sont confrontés les biologistes cellulaires. Et juste au moment où ils pensent avoir tous les membres regroupés dans un ome, des complications surviennent.

Par exemple, la revue Science a récemment annoncé que « Vos cellules ne possèdent pas le génome avec lequel vous êtes né ». Contrairement à ce que 23andMe a fait croire à la plupart des gens, aucun d’entre nous n’a « un » génome, sauf au moment de la conception. Dès lors, le génome évolue cellule par cellule, tissu par tissu, tout au long de la vie. Ceux-ci peuvent représenter des dizaines de milliers de changements par cellule somatique. Les modifications du génome par mutations ou par processus de développement nous transforment en univers de génomes !

Par conséquent,chaque personne est en réalité une mosaïque de génomes, variant à travers le corps et souvent au sein du même organe ou tissu.Ces changements dans l'ADN introduisentune diversité des cellules somatiques ou non reproductrices du corps qui peut être aussi importante pour la santé que les altérations plus répandues héritées des parents.Aujourd'hui, les National Institutes of Health (NIH) ont lancé un projet de 140 millions de dollars sur 5 ans pour cartographiercet univers de diversité génomique – et explorez pourquoi c’est important.[Je souligne.]

Dan Landau appelle cela « une énorme révolution dans la génétique humaine ». Il a hâte de voir les résultats. "Nous ne sommes qu'au début de cette incroyable aventure."

Un autre article de synthèse dans Science annonce « L’aube de l’omique spatiale ». La critique de l'éditeur dit:

Toute la biologie se déroule dans l’espace.Dans les organismes vivants, les cellules doivent interagir et s’assembler dans des tissus tridimensionnels.La position de chaque cellule est tout aussi importante que sa nature intrinsèque pour déterminer comment un tissu fonctionne ou fonctionne mal dans une maladie. Récemment, de nombreuses technologies ont été inventées pourprofiler des cellules sans les retirer de leur contexte naturel , mesurant l'expression des gènes et le paysage régulateur du génome d'une cellule ainsi que sa localisation spatiale dans un tissu. Dans une revue, Bressan et al. décrire les caractéristiques deces méthodes, collectivement appelées spatial omics, et discutez de ce qui leur manque pour libérer tout leur potentiel.

Les auteurs, Bressan, Battistoni et Hannon, commencent en fanfare : « Tout comme le séquençage unicellulaire a révolutionné de nombreux domaines de la biologie, l'omique spatiale, dans laquelle les paramètres moléculaires sont mesurés in situ sur des échantillons de tissus intacts, est appelée à permettre une nouvelle génération de découvertes scientifiques.

Le profilage moléculaire spatial au niveau tissulaire (et parfois au niveau cellulaire) avec des technologies « multi-omiques » permettra aux chercheurs d’étudier simultanément le génome, le transcriptome et le protéome in situ au sein d’un organe, d’un tissu ou d’une cellule. Cela ajoute une autre couche d’informations qui étaient cachées dans les études antérieures.