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Notre impact sur nos gènes

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Publié le 10/19/2020

Nous avons vu dans l’article sur les protéines (La protéine, cette star inconnue) que nos gènes étaient transcrits pour produire des protéines et des enzymes. Cet ADN codant représente 2% de notre espace de stockage de l’information génétique qui constitue notre génome (l’ensemble de notre matériel génétique). Les biologistes se sont alors demandé à quoi pouvaient correspondre les 98 % restants.


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Ces 98 % renferme des petites molécules d’ARN et notamment d’ARN interférent. On qualifie cette partie ADN non codant ou ADN «poubelle», car pendant longtemps les scientifiques ont cru qu’il s’agissait de résidus de mutations, d’ADN bactérien ou provenant de virus qui avaient «échoué» dans notre code génétique. Or cet ADN «poubelle» est loin d’être inutile: il forme l’épigénome. C’est-à-dire l’ensemble des gènes qui déterminent les modifications épigénétiques d’une cellule grâce aux molécules d’ARN circulant dans notre corps et agissant comme des interrupteurs chimiques on/off. Ces ARN sont capables de contrôler les gènes et ainsi de déclencher ou «d’éteindre» des actions commandées et effectuées par les cellules.

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Avant l’étude de l’épigénétique, la plupart des biologistes pensaient que les êtres vivants étaient uniquement le résultat de leur «programme génétique». En fait, ce dont nous avons hérité de nos ancêtres. Cette réflexion pose en réalité un important problème: celui de la responsabilité concernant notre mode de vie et de notre comportement. Car si tout était déjà programmé dans nos gènes, nous ne pourrions adapter notre comportement en fonction de l’environnement qui nous entoure, ni décider d’en changer.

Le terme épigénétique a été établi par le scientifique et philosophe Conrad Hal Waddington en 1942. Une étymologie qui place cette information biologique «au-dessus de notre code génétique». C’est une modification de l’expression des gènes sans nuire à l’ADN. Ce processus est naturel et nécessaire au bon fonctionnement de notre organisme.

L’exemple le plus connu, afin d’illustrer l’épigénétique, est celui des jumeaux monozygotes, provenant d’une même cellule œuf. Deux êtres vivants partageant le même patrimoine génétique, et donc le même code ADN. Cependant, s’ils sont placés chacun dans des environnements différents, tels que deux pays distincts, un mode alimentaire propre à chacun, cela va provoquer des différences épigénétiques. On pourra alors observer des différences de comportement, physiques et biologiques.

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Nous savons actuellement que les parents ne transmettent pas que leurs gènes à leurs enfants. Nous avons vu dans l’article «Ce bel héritage de nos mères» que celles-ci transmettaient aussi leurs mitochondries. On sait également que durant la grossesse et dès son commencement, que la femme influence le développement cellulaire de son enfant. Par conséquent, ce que nous vivons chaque jour influence nos gènes.

Pour comprendre où ont lieu les modifications de nos gènes, il faut zoomer jusqu’à notre double hélice d’ADN, lors de la condensation de celle-ci. Pour atteindre l’état de chromosome, notre banque de données va s’enrouler autour de protéines appelées histones. L’assemblage de 8 de ces histones combinées à l’ADN forme ce que l’on appelle un nucléosome.



dummyEt l’ensemble des nucléosomes va alors former l’euchromatine ou ce qu’on appelle plus communément une structure en collier de perle. La phase chromosome arrivera après lorsque cet euchromatine se condensera encore plus pour former l’hétérochromatine. Pourtant, de façon générale, il s’agira de la partie de notre ADN peu condensée qui subira ces modifications épigénétiques, soit l’euchromatine.

dummyDe nombreuses modifications ont été mises en évidence, mais les plus étudiées sont la méthylation et l’acétylation. L’acétylation est clairement associée à l’activation des gènes, contrairement à la désacétylation. Alors que la méthylation peut avoir une fonction d’activation et de blocage de nos gènes. Ces deux mécanismes agissent sur les extrémités de nos histones au sein de notre ADN peu condensé.

Grâce à ces recherches, nous comprenons mieux les mécanismes de l’épigénétique et nous nous rendons acteurs de notre propre évolution. En effet, nos comportements quotidiens influencent l’expression de nos gènes.


Sources:

1. Henri Altan. La fin du tout génétique. INRA Editions, 1999.

2. Henri Atlan. L’Organisation biologique et la théorie de l’information. Seuil, 2006.

3. Joël De Rosnay. La symphonie du vivant. LLL, 2018.

4. Lincoln Taiz. Plant Physiology. Suinauer Associates Inc, 1991.

5. Michel Morange. Quelle place pour l’épigénétique? Med Sci, 2005.

6. Michel Morange. L’épigénétique; un domaine de recherches aux multiples facettes. Med Sci, 2005.

7. Sophie Laget et Pierre-Antoine Defossez. Le double jeu de l’épigénétique. Med Sci. 20008.


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