Une étude met en lumière un mécanisme qui annote les informations génétiques transmises des pères à leur progéniture

Les résultats, publiés aujourd’hui dans la revue Avancées scientifiques, jettent un nouvel éclairage sur l’empreinte génomique, un processus biologique fondamental dans lequel un gène d’un parent est désactivé tandis que la copie de l’autre parent reste active. Les erreurs d’empreinte sont liées à une multitude de maladies, telles que le syndrome de Silver-Russell, une maladie rare, ainsi que certains cancers et le diabète.

“Une bonne empreinte est cruciale pour la santé tout au long de la vie mais, malgré son importance, nous ne comprenons toujours pas pleinement les facteurs qui régulent ce processus vital”, a déclaré Piroska Szabó, Ph.D., professeur agrégé de VAI et auteur correspondant de l’étude. “Nos résultats révèlent un mécanisme d’ARN qui régit l’établissement de l’empreinte et explique pourquoi il diffère entre les pères et les mères.”

Notre information génétique est codée dans l’ADN, une longue molécule sinueuse qui est étroitement emballée pour former 23 paires de chromosomes, dont la moitié provient du père et l’autre moitié de la mère. Les spermatozoïdes et les ovules ne contiennent que 23 chromosomes uniques, soit la moitié du matériel génétique nécessaire à la vie. Lors de la fécondation, ils apportent chacun leur moitié, ce qui donne un zygote doté d’un ensemble complet de 23 paires de chromosomes.

Mais toutes les instructions contenues dans l’ADN ne sont pas nécessaires au même moment ou aux mêmes endroits. C’est là qu’intervient l’épigénétique. Les mécanismes épigénétiques annotent l’ADN avec des étiquettes chimiques spéciales appelées groupes méthyles, qui indiquent à certains gènes quand être actifs et quand se taire – le tout sans modifier la séquence de l’ADN elle-même.

L’empreinte se produit lorsque des groupes méthyle sont ajoutés à certains gènes lors de la formation des spermatozoïdes ou des ovules. Ceci, à son tour, est important pour déterminer quelle copie parentale de ce gène est exprimée chez la progéniture.

Pour mieux comprendre les processus qui régissent l’empreinte, Szabó et ses collègues se sont concentrés sur une région de contrôle de l’empreinte dans l’ADN qui régule la Igf2 gène. Igf2 joue un rôle clé dans la croissance fœtale et n’est actif que dans le chromosome hérité du père. Trop peu de méthylation dans le IGF2 La région de contrôle chez l’homme peut entraîner le syndrome de Silver-Russell, caractérisé par une croissance réduite et un risque accru de maladie métabolique.

“Si la IGF2 La région de contrôle de l’empreinte génétique du père n’est pas méthylée, cela peut entraîner une maladie”, a déclaré Szabó.

À l’aide de modèles génétiques et d’un séquençage génétique approfondi, l’équipe a découvert que la méthylation du Igf2 La région de contrôle de l’ADN hérité du père est régie par un processus sous-jacent basé sur l’ARN dans la lignée germinale mâle.

“Nous avons découvert plus tôt que l’ARN traverse de la même manière d’autres domaines marqués paternellement dans les cellules germinales mâles, ce qui suggère que ce même processus est généralement vrai pour l’empreinte paternelle”, a déclaré Szabó. “Ces résultats suggèrent un processus plus largement applicable, ce qui est passionnant et devra être confirmé dans des études ultérieures.”

D’autres auteurs incluent Ji Liao, Ph.D., Zhen Fu, Ph.D., Ivan VanderKolk, Brianna M. Busscher et Kin H. Lau, Ph.D., de VAI ; Sangmin Song du centre de cancérologie City of Hope ; et Samuel Gusscott, Ph.D., et Julie Brind’Amour, Ph.D., de l’Université de Montréal.