L'épigénétique à la mode

Alain Lenoir, mis à jour le 16-Nov-2017    

     L'épigénétique (du grec ancien épí, « au-dessus de », et de génétique) est la discipline de la biologie qui étudie les mécanismes moléculaires qui modulent l'expression du patrimoine génétique en fonction du contexte (Wikipedia). Cette modulation peut se transmettre aux générations suivantes comme cela avait été observé en Hollande à la suite de la famine de l'hiver 1944. Plusieurs publications sur les souris et les rats montrent ces effets épigénétiques de la sous-alimentation, en particulier par le sperme (Chen et al. 2015, Sharma et al. 2015, commentaires de Leslie). Les perturbateurs endocriniens comme les phtalates et le BPA facilitent l'obésité, les malformations sexuelles et les modifications par méthylation de l'ADN du sperme jusqu'à la troisième génération ! (Manikkan et al. 2013, Doyle et al. 2013). Voir Le Monde du 6 janvier (Rosier 2016a) et un article plus général incluant les plantes (Le Monde du 19 février 2014). Voir aussi, par exemple Florence Rosier (2016b) qui cite des travaux sur les pygmées et les bantous où les profils de méthylation sont différents selon l'habitat  montrant "une grande souplesse dans les mains du grand "bricoleur" qu'est l'évolution". Le très beau film de Romain Icard "Nos bébés ont une histoire" raconte une grossesse à risque suite à un problème d'hernie du diaphragme. Les auteurs élargissent la question à l'épigénétique. Les contaminants chimiques (perturbateurs endocriniens) ne sont pas cités dans le film mais on y pense forcément (voir Santi 2016). Les pesticides sont sans doute impliqués puisque par exemple il y a une diminution de 40% de risque de malformation de l'appareil génital masculin du foetus chez les femmes qui boivent du vin bio .. (sur plus de 35 000 femmes enceintes) (Foucart 2016).

               

           Camponotus floridanus (Science)

L'épigénétique existe aussi chez les fourmis, voir le superbe travail de Simola en Pennsylvanie sous la direction de Shelley Berger et Jürgen Liebig sur Camponotus floridanus. Ils montrent que le comportement des ouvrières est régulé par des acétyles qui amplifient ou inhibent les histones qui jouent un rôle dans la lecture des gènes voisins. Les soldates traitées avec un facilitateur de la transcription deviennent fourrageuses alors qu'en sens inverse elles ne le sont plus. Par ailleurs les cerveaux des jeunes fourmis sont plus sensibles à ces manipulations. Cela montre qu'il n'y a pas que la méthylation qui intervient (Simola et al. 2016, Voir Science et Vie d'avril 2016). Selon Virginie Cuvillier-Hot il pourrait y avoir des effets épigénétiques des phtalates sur les vers marins (Jousens 2016).

Pourtant Francesca Merlin est sceptique et appelle à "une approche mesurée de l'épigénétique", elle dit "Il est pour le moins prématuré de mettre en avant l'idée que l'environnement peut marquer notre épigénome et ainsi de concevoir ce dernier comme une sorte d'archive moléculaire de nos expériences vécues."  Elle n'a pas du bien lire les travaux sur les effets des pertubateurs endocriniens comme le BPA et les phtalates (en particulier Doyle et al.). En effet, les travaux cités plus haut montrent bien ces effets épigénétques sur les rongeurs (Voir aussi revue de Rissman et Ali, 2014). Un autre exemple récent est celui des effets transgénérationnels du DES (diethylstilbestrol) qui a affecté 2 millions d'enfants avec des effets très importants, y compris au niveau psychiatrique. Les risques de psychose semblent en partie en relation avec une méthylation d'un gène gene encodant la "zinc finger protein 57 ZFP57" (Rivollier et al 2017). Barbara Demeinex dans son livre "Cocktail toxique" (chapitre 6) montre bien ces effets épigénétiques sur l'homme et en particuleir sur l'embryon.

Voir
- "L'épigénétique façonne les fourmis" selon Florence Rosier du Monde, 6 janvier 2016. Pdf
Voir aussi les commentaires d'Elizabeth Pennisi sur le site de Science, l'article de santélog, celui de Futura Science
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- Bernanose, P. and P. Pérochon (2016) L’ÉPIGÉNÉTIQUE pour reprogrammer le comportement social. santé log, 4 janvier. Pdf
- Chen, Q., M. Yan, Z. Cao, X. Li, Y. Zhang, J. Shi, G.-h. Feng, H. Peng, X. Zhang, Y. Zhang, et al. (2015). Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder. Science, on line.
- Demeinex, B. (2017). Coktail toxique. Comment les perturbateurs endocriniens empoisonnent notre cerveau, Odile Jacob.
- Doyle, T. J., J. L. Bowman, V. L. Windell, D. J. McLean and K. H. Kim (2013). Transgenerational Effects of Di-(2-ethylhexyl) Phthalate on Testicular Germ Cell Associations and Spermatogonial Stem Cells in Mice. Biology of Reproduction 88(5): Article 112, 111-115.
- Donnars, O. (2016). Manipulées, des fourmis changent de rôle social. Science et Vie, avril 2016, n°1183: p. 22. Pdf
- Foucart, S. (2016). Des vertus du vin bio. Le Monde 6 septembre 2016. p. 22. Pdf
- Goudet, J.-L. (2016) Des fourmis reprogrammées... par épigénétique. Futura Science, 5 janvier. Pdf
- Romain Icard (2016). Nos bébés ont une histoire. France 2, 8 septembre 2016, 86 min.
- Joussen, I. (2016) Du plastifiant chez des fourmis de la forêt amazonienne. sciencesetavenir.fr, 28 décembre 2016, p. http://www.sciencesetavenir.fr/animaux/insectes/du-phtalate-retrouve-chez-des-fourmis-de-la-foret-amazonienne_109062. Pdf
- Leslie, M. (2016). Sperm RNA fragments modify offspring metabolism. Science 351 (6268): p.13.
- Manikkam, M., R. Tracey, C. Guerrero-Bosagna and M. K. Skinner (2013). Plastics Derived Endocrine Disruptors (BPA, DEHP and DBP) Induce Epigenetic Transgenerational Inheritance of Obesity, Reproductive Disease and Sperm Epimutations. PLoS ONE 8(1): e55387.
- Merlin, F. (2016). Pour une approche mesurée de l'épigénétique. Le Monde Science et Médecine Mercredi 24 février. p. 8. Pdf
- Pennisi, E. (2015). Bipolar drug turns foraging ants into scouts. Science 31 decembre. DOI: 10.1126/science.aae0165.
- Rissman, E. F. and M. Adli (2014). Minireview: Transgenerational Epigenetic Inheritance: Focus on Endocrine Disrupting Compounds. Endocrinology 155: 2770-2780.
- Rivollier, F., B. Chaumette, N. Bendjemaa, M. Chayet, B. Millet, N. Jaafari, A. Barhdadi, L.-P. Lemieux Perreault, S. Provost, M.-P. Dubé, et al. (2017). Methylomic changes in individuals with psychosis, prenatally exposed to endocrine disrupting compounds: Lessons from diethylstilbestrol. PLoS ONE 12(4): e0174783. 10.1371/journal.pone.0174783. Article en libre accès.
- Rosier, F. (2016a). Des spermatozoïdes sous influence. L'épigénétique façonne les fourmis. Le Monde Science et Médecine. Mercredi 6 janvier. p. 3. Pdf
- Rosier, F. (2016b). Les mutations génétiques, clés de notre survie. Le Monde Science et Médecine. Mercredi 13 avril 2016. p. 5. Pdf
- Santi, P. (2016). Menacé avant de naître. Analyse de "Nos bébés ont une histoire", de Romain Icard et Nathalie Saugeon, France 2, 8 septembre. Le Monde 8 septembre 2016. p. 19. Pdf
- Simola, D. F., R. J. Graham, C. M. Brady, B. L. Enzmann, C. Desplan, A. Ray, L. J. Zwiebel, R. Bonasio, D. Reinberg, J. Liebig, et al. (2016). Epigenetic (re)programming of caste-specific behavior in the ant Camponotus floridanus. Science 351 (6268).
- Sharma, U., C. C. Conine, J. M. Shea, A. Boskovic, A. G. Derr, X. Y. Bing, C. Belleannee, A. Kucukural, R. W. Serra, F. Sun, et al. (2015). Biogenesis and function of tRNA fragments during sperm maturation and fertilization in mammals. Science, on line.