Troubles du développement et de l’empreinte fœtale

On pense également qu’un héritage épigénétique approprié de l’empreinte génomique est également essentiel pour le développement ultérieur. En particulier, certains des gènes d’empreinte semblent importants pour le développement précoce du cerveau et, lorsqu’ils ne sont pas correctement méthylés, peuvent entraîner des maladies telles que le syndrome de Prader-Willi, le syndrome de Beckwith-Wiedermann, le syndrome de Silver-Russell et le syndrome d’Angelman. On pense également que ces gènes d’empreinte sont impliqués dans la croissance plus largement. Voici une excellente interview d’EpiGenie avec le Dr Gudrun Moore, qui étudie l’épigénétique de la croissance et du développement précoce à l’University College de Londres.

La souris agouti

Les exemples d’hérédité épigénétique transgénérationnelle au sein de gènes endogènes, autres que les gènes imprimés, sont relativement rares. Cependant, un excellent exemple est celui du gène agouti viable yellow (Avy). Le locus Avy est en fait un rétrotransposon (c’est-à-dire un gène sautant) inséré en amont du gène agouti. Bien qu’Avy soit unique au génome de la souris, l’élément est présent en milliers d’exemplaires. Normalement, ces éléments Avy sont méthylés, donc coupés. Cependant, chez la souris Agouti, ils sont non méthylés et actifs, conduisant à un pelage jaune et à une obésité très prononcée.

Le modèle de souris agouti jaune viable (Avy), dans lequel la variation de la couleur du pelage est corrélée aux marques épigénétiques établies au début du développement. Ces deux souris sont génétiquement identiques. Cependant, ils ont un modèle de méthylation épigénétique différent à un loci génétique spécifique qui affecte la couleur et le poids des cheveux.

Les souris dont le gène agouti est « on” sont également plus susceptibles de souffrir de diabète et de cancer à l’âge adulte. De plus, ces modifications épigénétiques des éléments axiaux peuvent être héritées transgénérationnellement par la progéniture. Cela suggère qu’il y a un échec pour effacer les marques épigénétiques qui sont établies au locus axial dans la lignée germinale. Ainsi, il existe un héritage épigénétique transgénérationnel clair via le gamète.

Impact environnemental sur l’hérédité

L’un des domaines les plus passionnants de la recherche épigénétique consiste à comprendre comment l’environnement (par exemple, l’exposition à des toxines ou des expériences générales telles que le stress chronique) peut provoquer des changements épigénétiques et si ces changements peuvent ou non être hérités de manière transgénérationnelle. Le stress chez la mère ou le père peut-il avoir un impact sur la santé d’un enfant avant même sa conception?

Le domaine de l’épigénétique environnementale est un domaine scientifique qui implique des scientifiques de nombreuses disciplines différentes, notamment la biologie moléculaire, l’épidémiologie et les mathématiques. Comprendre l’impact de l’environnement sur le fonctionnement du génome aurait des implications massives sur la façon dont nous abordons la résolution des maladies actuelles et pensons à l’héritage. Cela étant dit, les données qui soutiennent la relation entre l’environnement, l’épigénétique et l’héritage transgénérationnel sont encore naissantes.

Lorsqu’on pense à l’hérédité épigénétique transgénérationnelle, il est essentiel d’établir que le phénotype hérité dépend du passage des gamètes (c’est-à-dire des spermatozoïdes et des ovules). Un exemple illustratif est que les souris élevées par des mères stressées sont beaucoup plus susceptibles d’être stressées elles-mêmes. De plus, il existe des changements associatifs connus dans la méthylation de l’ADN au niveau du gène du récepteur des glucocorticoïdes. C’est un exemple de caractéristique héritée qui n’est pas héritée via les gamètes, même s’il existe une base épigénétique. Dans ce cas, les changements épigénétiques chez la progéniture proviennent d’une interaction comportementale avec le parent, et non d’hériter de l’épigénétique via les gamètes.

Cependant, il existe des exemples d’environnement induisant des changements épigénétiques qui sont ensuite hérités par la progéniture à travers les gamètes. En particulier, les effets épigénétiques transgénérationnels par le père sont beaucoup moins susceptibles d’être confondus par des facteurs comportementaux, car le père contribue beaucoup moins que la mère à l’environnement du fœtus et du nouveau-né. L’équipe de Michael Skinner a produit l’une des premières études à soutenir l’idée que l’environnement pourrait provoquer des changements épigénétiques qui pourraient être hérités des gamètes. Dans cette étude, des rats femelles ont été exposés à un fongicide (vinclozoline) et ils ont constaté que les changements épigénétiques survenus chez la progéniture mâle de première génération étaient fidèlement transmis au cours d’au moins quatre générations.

Il est probablement peu probable que l’héritage épigénétique transgénérationnel soit un phénomène répandu. Certes, l’épigénétique joue un rôle majeur dans la différenciation des types cellulaires au sein d’un organisme donné et dans l' »adaptation” de ces tissus à l’exposition environnementale. De plus, il existe des preuves significatives que ces changements peuvent se produire dans les gamètes. Mais je crois que le résultat le plus probable de ces changements épigénétiques est une diminution de la fertilité (c’est-à-dire une diminution de la viabilité embryonnaire) s’ils ne sont pas complètement effacés lors de la reprogrammation, plutôt que des traits acquis qui sont ensuite hérités de génération en génération. Cela étant dit, une façon très différente d’envisager l’épigénétique pourrait être un mécanisme d ‘ »adaptation à long terme” ou d' »évolution à court terme”. Dans ce cas, l’héritage épigénétique transgénérationnel devient essentiellement nécessaire à la survie de l’espèce. Quoi qu’il en soit, la recherche dans ce domaine continuera de s’étendre et d’exciter au cours des prochaines années.