Facteurs environnementaux: La mémoire épigénétique a aussi son gène – Nature – Biotechnology and Biological Sciences Research Council

Ces chercheurs du Biotechnology and Biological Sciences Research Council britannique (BBSRC) ont découvert comment un organisme peut créer une mémoire biologique ou “épigénétique” liée à certains facteurs environnementaux ou de mode de vie, tels que la température ou la qualité de leur alimentation. Le mécanisme de cette mémoire déclenché par une sorte d'interrupteur biologique et qui peut être héréditaire est rapporté le 24 juillet dans la revue Nature.

Ce travail a été dirigé par les Pr. Martin Howard et Caroline Dean du Centre John Innes (BBSRC), qui expliquent: «Nous avons plusieurs exemples de l'activité des gènes affectée à long terme par des facteurs environnementaux. Dans certains cas, l'environnement d'un individu peut réellement affecter la biologie ou la physiologie de sa descendance sans qu'il n'y ait le moindre changement dans la séquence du génome. "

Certaines études ont montré que dans les familles où il y avait une grave pénurie alimentaire dans la génération des grands-parents, les enfants et petits-enfants ont un risque accru de maladie cardiovasculaire et de diabète, ce qui pourrait être expliqué par la mémoire épigénétique. Mais jusqu'à présent, le mécanisme expliquant comment les individus pourraient développer une «mémoire» d'un facteur variable, tels que l'alimentation, n'était pas réellement compris. L'équipe s'est inspirée des plantes qui se «souviennent» de la durée de la période froide de l'hiver pour fleurir au bon moment pour que la pollinisation, le développement, la dispersion des graines et la germination puisse ensuite se dérouler correctement. «Nous savions déjà beaucoup sur les gènes impliqués dans la floraison et il était clair que quelque chose se passe durant l'hiver qui affecte le timing de la floraison, en fonction de la longueur de la période de froid."

L'équipe a découvert le mécanisme par lequel un gène clé appelée FLC est soit complètement éteint ou complètement actif et transmis ensuite à la descendance. Plus la période de froid est longue, plus la proportion de cellules qui ont éteint ce gène est importante. Un exemple de la mémoire épigénétique.

La mémoire épigénétique s'exprime de différentes manières, mais une forme courante implique les histones, des protéines nucléaires associées à l'ADN autour desquelles l'ADN est enroulé. Des modifications chimiques sont liées aux modifications des histones et peuvent alors affecter l'expression des gènes à proximité, leur activation ou leur désactivation. Ces modifications peuvent être héritées par les cellules filles, quand les cellules se divisent et si ces modifications se produisent dans les cellules qui forment les gamètes (sperme chez les mammifères ou pollens de plantes), elles peuvent alors se transmettre à la descendance.

Ce travail explique un mécanisme fondamental en biologie avec des exploitations concrètes comme par exemple pour la sécurité alimentaire future, liée à la floraison en fonction du climat et de son évolution.

Source: Nature et Biotechnology and Biological Sciences Research Council (2011, July 24) “Epigenetic 'memory' key to nature versus nurture” (Vignette NIH, visuel © julien - Fotolia.com, vignette NIH)

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