Notre ADN possède une structure en double hélice, qui est faite d’une longue suite de bases, notées A, G, T et C, et dont la séquence forme notre information génétique. Cette information peut être vue comme un plan de montage, car elle est contenue dans chacune de nos cellules, et leur fournit toutes les instructions nécessaires à la fabrication des protéines.

Or ce sont les protéines qui contrôlent tout ce qui passe au sein de nos organismes. Quand une protéine est produite à partir de l’information génétique correspondant à un gène, on dit que le gène est exprimé.

Entre l’ADN et les protéines existe un intermédiaire, l’ARN (qui est un cousin de l’ADN).

La première étape de la synthèse des protéines est la transcription. Un composé appelé ARN-polymérase, réalise une copie de l’ADN en ARN. C’est comme si on décidait de photocopier le plan de montage d’un meuble avant de l’utiliser.

Ensuite, c’est cet ARN « photocopié » qui est lu par une petite machine moléculaire appelée ribosome, et qui se charge de fabriquer les protéines. C’est l’étape de traduction.

Pour ne produire que les protéines dont une cellule a besoin, il existe un moyen simple : ne transcrire en ARN que les morceaux d’ADN correspondant aux protéines qui l’intéressent. Pour cela, il existe des molécules spéciales qui peuvent par exemple s’attacher à l’ADN pour empêcher à l’ARN polymérase de faire son travail de copie, ou au contraire « recruter » l’ARN polymérase à cet endroit pour promouvoir son action.

On parle de facteurs de transcription.

Les facteurs de transcription influent sur la manière dont un gène va être exprimé, et permettent de comprendre comment les cellules se différencient. Mais ils n’agissent que localement à des instants bien donnés et ne se transmettent pas à la descendance.

Ils ne permettent donc pas de comprendre des phénomènes transgénérationnel. Pour cela, il faut chercher des modifications plus profondes de l’ADN, mais qui ne touchent pas la séquence des bases proprement dites.

Les mécanismes biochimiques de l’épigénétique

Ce que l’on cherche pour expliquer les effets transgénérationnels, c’est quelque chose qui se transmette à la descendance, mais qui ne touche pas la séquence des bases elle-même. On parle d’épigénétique, le préfixe « épi- » en grec signifiant « au-dessus ». Il existe peut être des tas de mécanismes de ce type, mais très peu sont avérés. Parmi ceux-ci, il y a la méthylation de l’ADN.

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Un groupe methyl, c’est un tout petit bloc noté CH3 et constitué simplement d’un atome de carbone et de 3 atomes d’hydrogène. Ce petit groupe peut venir se greffer sur toutes sortes de molécules, et notamment sur la cytosine, la base notée C dans le code génétique.

Dans certaines circonstances, une fois accroché à l’ADN, ce groupe méthyl peut agir comme un morceau de scotch que l’on collerait sur une bande magnétique il empêche la lecture de l’ADN à cet endroit.

Avec des groupes methyl bien placés, on peut donc empêcher la transcription d’un gène en ARN, et empêcher son expression : on parle d’extinction du gène.

La méthylation de l’ADN influe donc sur les gènes qui seront exprimés. Mais ce qui est intéressant, c’est qu’elle n’est pas prédéterminée : elle peut être influencée par notre environnement et nos expériences. Ainsi, une étude a pu montrer que des vrais jumeaux (avec un ADN identique) pouvaient posséder des degrés différents de méthylation, et que cette différence augmente avec l’âge.

images91 cours2 L’épigénétique chez les rats

On est à l’heure actuelle incapable de démontrer que des effets comme celui d’Överkalix sont dus à un mécanisme de méthylation de l’ADN (ou un autre mécanisme parmi ceux que l’on connaît). Mais heureusement les expériences sont plus faciles chez nos amis les rongeurs.

Un exemple spectaculaire de l’influence de l’environnement via la méthylation de l’ADN nous est donné par la couleur de la fourrure de certaines souris. Cette couleur est notamment gouvernée par un gène nommé Agouti, et qui donne une fourrure jaunâtre aux souris.

Mais on a pu montrer que si une femelle avait un régime alimentaire artificiellement enrichi en méthyl, elle allait transmettre à sa descendance une version méthylée du gène Agouti.

Dans ce cas le gène sera « éteint » chez ses enfants, et ils ne possèderont donc pas de fourrure jaune.

Ainsi, les différentes souris ci-dessus, possèdent bien la même gêne, seul son état « méthylé » ou non, diffère à différents degrés ; celui-ci étant une conséquence du régime alimentaire de leur mère.

Voilà un bel exemple d’effet épigénétique transgénérationnel.

Moralité : on savait déjà que les femmes enceintes ne devaient pas boire d’alcool pour le bien de leur enfant. Mais l’épigénétique nous montre que ce que l’on mange peut avoir une influence, même longtemps avant la conception, et même pour le père ! Voilà de quoi remettre un peu d’égalité dans le couple…

Information issue du site-internet de David Louapre, chercheur en physique et connu pour son travail de vulgarisation.

Fin du Nota.

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