Transmettons-nous plus que nos gènes à nos nouveau-nés ? Oui, et même sur plusieurs générations, répondent des chercheurs de l’université Santa Cruz (Etats-Unis). Dans des travaux réalisés sur le ver, ils ont démontré une "transmission transgénérationnelle" de caractéristiques épigénétiques, science des molécules régulatrices fixées sur l’ADN. Les conséquences de cette transmission épigénétique transgénérationnelle différaient en fonction du contexte dans lequel chaque cellule évoluait, d'après ces travaux publiés dans la revue PNAS.
L’épigénétique ou le guide de lecture de l’ADN
La forme des yeux, une fragilité au niveau des tympans, une fossette, nombreux sont les exemples de caractéristiques que nous transmettons génétiquement d’une génération à une autre. Mais si l’on considère l’ADN comme un mode d’emploi auquel chaque cellule se réfère, toutes ses pages ne sont pas aussi lues que les autres. Tout comme le feraient des marques-pages ou des trombones, certaines séquences de l’ADN sont mises en évidence pour être plus lues (et produire plus d’une certaine protéine, par exemple) ou au contraire dissimulées entre deux autres pages (et réprimer certains gènes, par exemple). C’est ainsi que fonctionne l’épigénétique, avec diverses protéines et molécules en guise de trombones et marques-pages. Là où l’ADN est immuable, l’épigénétique en revanche diffère en fonction des tissus et organes et peut même évoluer au cours de la vie. "Les expériences, les événements, le stress, les traumatismes - comme les autres facteurs environnementaux - créent ainsi diverses étiquettes épigénétiques durant toute la vie de l’individu", nous expliquait en 2019 Isabelle Mansuy, directrice du laboratoire de neuro-épigénétique à l’Institut des neurosciences de l’université de Zurich (Suisse).
Ces étiquettes épigénétiques, lorsqu’elles sont retrouvées aussi dans les gamètes (spermatozoïde ou ovule), peuvent être transmissibles à la génération suivante. Mais pour parler de véritable transmission transgénérationnelle, il faut qu’elles soient retrouvées au moins deux générations après, chez les petit-enfants de l’individu initial. Un résultat loin d’être évident, car lors de l’embryogenèse et du développement des cellules à l’origine des gamètes chez la progéniture, des événements de reprogrammation peuvent tout effacer.
Une hérédité épigénétique interprétée différemment selon les tissus du ver
Pourtant, c’est bien une transmission transgénérationnelle de marques épigénétiques que découvrent les chercheurs dans ces nouveaux travaux sur le ver Caenorhabditis elegans.
Transmettons-nous plus que nos gènes à nos nouveau-nés ? Oui, et même sur plusieurs générations, répondent des chercheurs de l’université Santa Cruz (Etats-Unis). Dans des travaux réalisés sur le ver, ils ont démontré une "transmission transgénérationnelle" de caractéristiques épigénétiques, science des molécules régulatrices fixées sur l’ADN. Les conséquences de cette transmission épigénétique transgénérationnelle différaient en fonction du contexte dans lequel chaque cellule évoluait, d'après ces travaux publiés dans la revue PNAS.
L’épigénétique ou le guide de lecture de l’ADN
La forme des yeux, une fragilité au niveau des tympans, une fossette, nombreux sont les exemples de caractéristiques que nous transmettons génétiquement d’une génération à une autre. Mais si l’on considère l’ADN comme un mode d’emploi auquel chaque cellule se réfère, toutes ses pages ne sont pas aussi lues que les autres. Tout comme le feraient des marques-pages ou des trombones, certaines séquences de l’ADN sont mises en évidence pour être plus lues (et produire plus d’une certaine protéine, par exemple) ou au contraire dissimulées entre deux autres pages (et réprimer certains gènes, par exemple). C’est ainsi que fonctionne l’épigénétique, avec diverses protéines et molécules en guise de trombones et marques-pages. Là où l’ADN est immuable, l’épigénétique en revanche diffère en fonction des tissus et organes et peut même évoluer au cours de la vie. "Les expériences, les événements, le stress, les traumatismes - comme les autres facteurs environnementaux - créent ainsi diverses étiquettes épigénétiques durant toute la vie de l’individu", nous expliquait en 2019 Isabelle Mansuy, directrice du laboratoire de neuro-épigénétique à l’Institut des neurosciences de l’université de Zurich (Suisse).
Ces étiquettes épigénétiques, lorsqu’elles sont retrouvées aussi dans les gamètes (spermatozoïde ou ovule), peuvent être transmissibles à la génération suivante. Mais pour parler de véritable transmission transgénérationnelle, il faut qu’elles soient retrouvées au moins deux générations après, chez les petit-enfants de l’individu initial. Un résultat loin d’être évident, car lors de l’embryogenèse et du développement des cellules à l’origine des gamètes chez la progéniture, des événements de reprogrammation peuvent tout effacer.
Une hérédité épigénétique interprétée différemment selon les tissus du ver
Pourtant, c’est bien une transmission transgénérationnelle de marques épigénétiques que découvrent les chercheurs dans ces nouveaux travaux sur le ver Caenorhabditis elegans. L’équipe y examine des histones, des protéines autour desquelles l’ADN peut s’enrouler, et rentre une partie de ses séquences plus ou moins accessibles. Et tout particulièrement une étiquette épigénétique (une méthylation) placée sur une histone dans le sperme du ver parent. Lorsque l’étiquette est présente, les gènes à proximité sont réprimés, ou "inactivés".
A la troisième génération de vers, l’étiquette est toujours présente et active ! Mais pas de la même manière dans toutes les cellules. Les chercheurs découvrent que la perte ou le rétablissement de cette étiquette d’une génération à une autre varie selon les tissus et types cellulaires observés, selon un processus bien huilé et lui aussi conservé au fil des générations de vers. Selon les types cellulaires, des protéines appelées "facteurs de transcription" venaient ou non se fixer sur l'ADN et interférer ou non avec la présence de l'étiquette épigénétique.
"Nous pensions que la transmission du marquage des spermatozoïdes à la descendance était possible, mais qu'elle ne serait peut-être pas observée compte tenu des événements de reprogrammation connus qui se produisent pendant l'embryogenèse et le développement de la lignée germinale", relate auprès de Sciences et Avenir Susan Strome, qui a dirigé ces nouveaux travaux. Ces travaux ne concernent que la transmission de l’épigénétique par le sperme pour des raisons techniques. Les mères possédant cette marque épigénétique génèrent une progéniture viable mais stérile dont la descendance ne peut donc pas exister. "Je m'attends tout à fait à ce que nous assistions aussi à un héritage épigénétique transgénérationnel du marquage des ovules", affirme cependant la chercheuse.
Transmettre des souvenirs
"Plusieurs laboratoires étudient si et comment le régime alimentaire, le stress et les traumatismes des parents influencent leur progéniture. Il existe de plus en plus de preuves de ces influences, même si le ou les mécanismes restent à élucider", conclut Susan Strome. Sa collègue la chercheuse Upasna Sharma a notamment démontré chez la souris que “le régime alimentaire du père influence l'expression génétique et le développement de la progéniture”, détaille Susan Strome. Cette fois, il ne s’agit pas d’histones mais de petits ARN transmis à la progéniture par le sperme. Il existe donc de multiples mécanismes permettant de “transmettre des souvenirs d'une génération à une autre”, évoque la chercheuse.