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Qu'est-ce que l'épigénétique?


Auteur: Dr. Taille Termanis

Vous êtes-vous déjà demandé ce qui détermine les différences entre les cellules de notre corps? Qu'est-ce qui détermine les différences entre des jumeaux identiques? Comment se développe un papillon à partir d'une chenille? Parce que toutes les cellules de notre corps ont une séquence d'ADN identique (acide désoxyribonucléique - ADN). Les jumeaux identiques ont un matériel génétique identique. La chenille et le papillon ont la même séquence d'ADN ...
épigénétique est l'étude des modifications potentiellement héréditaires de notre matériel génétique (l'ADN) qui peuvent déterminer ces différences sans altérer la séquence d'ADN.

Le corps humain - diverses cellules, un ADN

L'ADN est notre matériel génétique et contient les informations nécessaires (sous forme de gènes) dont les cellules ont besoin pour remplir leurs fonctions.
Il existe des gènes dont chaque cellule de notre corps a besoin. Ce sont entre autres des gènes nécessaires à la division cellulaire (mitose) ou à la réparation de l'ADN en cas de dommages. D'un autre côté, il existe des gènes nécessaires aux fonctions spécifiques aux cellules, comme la signalisation électrochimique des neurones dans notre cerveau, la fonction de nettoyage du foie ou la fonction musculaire.
Toutes nos cellules se développent au cours des premiers stades de développement de ce que l'on appelle les «cellules souches». Les cellules souches, ainsi que toutes les cellules adultes de notre corps ont la même séquence d'ADN et donc les mêmes gènes.

Comment ces différences sont-elles déterminées?

La réponse à cette question réside dans le conditionnement de l'ADN dans le noyau. Notre ADN, lorsqu'il est complètement étendu, mesure environ 2 mètres de long. Pour s'insérer dans le noyau de 6 microns (1x10-6 mètres), il faut donc le compresser plusieurs fois:
D'abord l'ADN entre en un double hélice enroulement (Watson et Crick, 1953 & prix Nobel 1962).
La prochaine étape de l'emballage implique des protéines dites histones. Ces protéines forment des complexes en huit parties (octamères), qui se composent de 4 protéines différentes (H2A, H2B, H3 et H4), qui sont présentes deux fois chacune. La torsion de l'ADN par des octamères d'histones entraîne une «chaîne» ADN-protéine régulière. Une unité protéine-ADN dans cette «chaîne» est appelée nucléosome (Kornberg, 1970). Toute la «chaîne» s'appelle ainsi chromatine.
Enfin, la chromatine est enroulée plusieurs fois pour s'adapter au noyau cellulaire.
Au microscope, on voit que différentes régions du génome sont conditionnées différemment de manière dense dans le noyau cellulaire. Ceci est différent dans différents types de cellules. Les régions très denses sont appelées 'hétérochromatine«et les régions ouvertes sont appelées»euchromatin». Ainsi, l'accessibilité des gènes à la machinerie cellulaire et donc l'activité des gènes peuvent être régulées. Les gènes qui ne sont pas nécessaires aux cellules sont étroitement emballés et désactivés («cachés»), et les gènes qui nécessitent des cellules pour leurs fonctions sont moins densément emballés («ouverts»). Ainsi, le niveau de conditionnement peut être un signe «START» ou «STOP» pour que la cellule utilise certains gènes et ignore d'autres.
Le degré de conditionnement de l'ADN peut être influencé de différentes manières. D'une part par des modifications chimiques de l'ADN et des protéines histones associées et d'autre part par des mouvements mécaniques des nucléosomes.
L'étude de ces mécanismes est la épigénétique.
'Epi' = au-dessus / sur (grec ancien)
«Epigénétique» = au-dessus / sur la génétique; Mécanismes de régulation des gènes qui ne modifient pas la séquence génétique / ADN sous-jacente. Les changements épigénétiques, comme la séquence d'ADN, sont potentiellement héréditaires.
Les sections suivantes discutent des mécanismes épigénétiques, de leur expression sur les humains et la nature, et des preuves de leur hérédité à partir de la recherche moderne.