Du nouveau sur la régulation du génome d'origine paternelle
Par Benje le lundi, décembre 12 2011, 10:07 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS-INSB
Des chercheurs de l'Institut de génétique moléculaire de Montpellier
(IGMM, CNRS/Universités Montpellier 1 et 2) viennent de déchiffrer le
mécanisme qui contrôle l'expression différentielle de gènes selon leur origine parentale. Ce travail, publié le 25 novembre 2011 dans The EMBO Journal,
permet de comprendre pourquoi certains gènes ne deviennent actifs que
sur la copie maternelle et d'autres, que sur la copie paternelle.
Notre patrimoine génétique est constitué de gènes représentés par deux
copies: une copie d'origine paternelle et une copie d'origine
maternelle. L'expression des gènes est très finement régulée, notamment
au cours du développement embryonnaire. Chez les Mammifères par exemple,
il existe ce que l'on appelle "l'empreinte génomique". Contrairement
aux copies de la plupart des gènes, qui sont actives ou inactives de la
même façon, les copies de gènes "soumis à empreinte" ont un devenir
différent en fonction de leur origine parentale. L'une des deux copies,
celle d'origine paternelle ou celle d'origine maternelle, est active ;
l'autre est réprimée.
De multiples maladies humaines sont dues à la perte d'expression d'un
gène normalement actif ou à l'activation d'un gène normalement
"silencieux". C'est pourquoi il est essentiel de comprendre les
mécanismes qui régulent l'empreinte génomique (1).
Le facteur clef qui contrôle l'expression des gènes soumis à empreinte
est une modification chimique de l'ADN, la méthylation. Le fait que
certains gènes soumis à empreinte acquièrent leur méthylation durant la
formation des spermatozoïdes, et d'autres, durant la formation des
ovules, restait néanmoins mal compris. Les derniers travaux de l'équipe
dirigée par Robert Feil à l'IGMM permettent aujourd'hui d'y voir plus
clair.
Grâce à des cellules germinales mâles de Souris, les chercheurs sont
parvenus à expliquer pourquoi la méthylation de certains gènes se fait
spécifiquement dans les ovules et pas dans les spermatozoïdes. En fait,
certaines parties de ces gènes soumis à empreinte sont protégées contre
la méthylation. Cette protection est apportée par une autre modification
chimique, déjà en place dans les cellules germinales précoces.
L'analyse de cette mutation a montré qu'il s'agit d'un mécanisme de
régulation connu pour son implication dans l'expression des gènes.
Ainsi, et pour la première fois, l'équipe a pu établir un lien entre
l'empreinte génomique spécifiquement paternelle et un mécanisme de
régulation lui-même lié à l'expression des gènes. Cette découverte
majeure change et élargit notre vision de l'empreinte génomique et de sa
régulation développementale. Elle ouvre de nouvelles perspectives dans
l'élaboration d'approches innovantes pour contrer les dérégulations de
l'empreinte impliquées dans certaines pathologies humaines.
Note: (1) Genomic imprinting and human disease, Ryutaro Hirasawa, Robert Feil,
Essays Biochemistry 48(1):187-200, Published on September 20, 2010,
doi:10.1042/BSE0480187.
Référence: Transcription and histone methylation changes correlate with imprint
acquisition in male germ cells, Amandine Henckel, Karim Chebli, Satya K
Kota, Philippe Arnaud, Robert Feil, The EMBO Journal, Published on
November 25, 2011, doi:10.1038/emboj.2011.425.