jeudi 13 mars 2014

L'épignénétique … le grand retour du Lamarckisme ?


L'épigénétique : le buzz ?

Selon Hughes, V. (2014), la révolution épignénétique a débuté au début des années 2000, quand des chercheurs ont commencé à rapporter que des facteurs environnementaux - depuis la négligence maternelle et la maltraitance infantile  jusqu'à un régime trop riche en graisses ou la pollution de l'air - pouvaient influencer le degré d e méthylation de l'ADN (l'addition ou le retrait de groupes chimiques sur l'ADN qui activent ou désactivent les gènes). Depuis de nombreux spécialistes et d'autres…  se sont saisi de ce terme pour ouvrir de nouvelles pistes de recherches sérieuses mais aussi parfois pour justifier les aspects fumeux de leur théorie. Certains qui n'avaient jamais avalé que Darwin ait surpassé Lamarck jubilent. Difficile donc de faire la part des choses.
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Selon Hughes, V. (2014), cette idée d'un génome sensible à l'environnement fait encore débat (Cf Nature 467, 146148; 2010), mais la notion que ces marques épigénétiques se transmettraient de génération en génération est encore plus provoquante.  Elle vient de recevoir une confirmation très bien étayée.

Transmission de caractères acquis ?

Une étude récente Dias, B. G., & al.. (2014), rapportée dans une News and Views de Nature Neurosciences Szyf, M. (2014) étudie un cas assez clair et facile à comprendre de transmission épigénétique : des souris reçoivent des chocs électriques en présence d'une odeur particulière (acétophénone). Leurs descendantes à la première et la deuxième génération réagissent plus en présence de la même odeur en tressaillant ("startle")  lors d'un signal sonore.  Les chercheurs interprètent ces résultats comme la transmission d'un apprentissage : la peur de l'odeur (acétophénone) que les souris ont appris est transmis à la F1 et la F2. On a donc hérédité de caractères acquis.


Model for epigenetic inheritance            of odor fear conditioning. Association of acetophenone,odor            with an electrical shock conditions the mouse for an enhanced            acetophenone startle response. Although the mechanism is            unknown, this may trigger the release of circulating            molecule(s), such,as microRNAs or glucocorticoids, that act on            spermatogonia to direct DNA methylation changes in,both            specific olfactory receptor genes, such as Olfr151, and other            genes, as yet unknown, that are involved in the fear            conditioning circuitry in the brain. When the demethylated            sperm fertilizes a naive female, the methylation pattern is            maintained in the fertilized eggs and may guide the            differentiation,of fear circuitry. The adult F1 mouse exhibits            enhanced startle in the presence of acetophenone.,During            primordial germ cell differentiation in the F1 mouse, the            methylation pattern triggered by the conditioned exposure to            acetophenone is preserved. When the resulting marked sperm            fertilizes a naive mouse, the offspring F2 will develop the            same conditioned fear response circuitry in the brain, using            the epigenetic information in the F1 sperm to guide            differentiation. The adult F2 mouse likewise shows a            heightened startle response in the presence of acetophenone.
Fig 1: la peur de l'odeur (acétophénone) que les souris ont appris est transmis à la F1 et la F2. On a donc hérédité de caractères acquis. [img] source : Szyf, M. (2014)

Les mécanismes de cette transmission partiellement éliucidés

Les mécanismes de cette transmission sont partiellement élucidés : les données de Dias, B. G., & al.. (2014) montrent que la méthylation est en jeu et est transmise à à travers 2 générations au moins.   L'odeur acétophénone est détectée par le récepteur Olfr151 et ils ont observé que certains sites de ce gène sont plus  dé-méthylé chez les souris conditionnées à craindre acétophénone et leur descendantes que chez des témoins.

Les motifs de la méthylation peuvent se transmettre à travers les générations


Fig 2:  Comment la méthylation se transmet de génération en génération n'est pas encore totalement compris . [img] source Hughes, V. (2014).

Une petite synthèse est faite par  Hughes, V. (2014) sous le titre provoquant "Epigenetics: The sins of the father" qui évoque les péchés de la génération précédente.
Il évoque de nombreux aspects de la recherche impliquant l'épigénétique

Sources :

  • Dias, B. G., & Ressler, K. J. (2014). Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience, 17(1), 89‑96. doi:10.1038/nn.3594
  • Hughes, V. (2014). Epigenetics: The sins of the father. Nature, 507(7490), 22‑24. doi:10.1038/507022a
  • Szyf, M. (2014). Lamarck revisited: epigenetic inheritance of ancestral odor fear conditioning. Nature Neuroscience, 17(1), 2‑4. doi:10.1038/nn.3603

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