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Les mères laissent leur empreinte sur leurs enfants de nombreuses façons – et des chercheurs australiens ont découvert qu’une protéine appelée SMCHD1 est impliquée dans ce processus. La protéine SMCHD1 désactive certains gènes, modifiant ainsi le comportement d’une cellule. Cette nouvelle recherche a révélé que lorsqu’un ovule est fécondé par un spermatozoïde, la SMCHD1 de l’ovule reste dans l’embryon en développement, en désactivant au moins 10 gènes différents, et en influant sur le développement de l’embryon – ce qui pourrait avoir un impact sur la progéniture tout au long de sa vie.

Des gènes imprimés

Nous héritons de tous nos gènes de nos parents – et il y a quelques gènes qui se comportent différemment dans la progéniture, selon qu’ils sont hérités de la mère ou du père. Ce phénomène est appelé « empreinte génomique » et se manifeste dans certaines maladies génétiques, a déclaré Mme Wanigasuriya.
L’empreinte génomique se produit en raison des « marques épigénétiques » sur l’ADN qui ont un impact sur la manière dont les gènes peuvent être utilisés », a-t-elle déclaré. « Lorsqu’un spermatozoïde féconde un ovule, l’ADN des deux cellules porte des marques épigénétiques du parent à l’enfant, qui dans certains cas ont été liées à des impacts sur la santé à long terme », a-t-elle déclaré. « On sait que les protéines présentes dans l’ovule (protéines que nous recevons de notre mère) aident à protéger ces gènes imprimés pendant le développement précoce de l’embryon. Par conséquent, ces protéines de l’ovule peuvent avoir un impact à long ou à court terme sur la santé de l’embryon ».
L’équipe de recherche du professeur Blewitt a étudié la protéine SMCHD1, qui utilise la modification épigénétique pour « éteindre » ou faire taire certains gènes. « Nous avons cherché à savoir si la protéine SMCHD1 d’une mère pouvait être transférée dans un embryon nouvellement formé, et comment cela avait un impact sur l’expression des gènes imprimés », a déclaré Mme Wanigasuriya. « En utilisant la microscopie avancée pour suivre une version marquée par fluorescence de la SMCHD1, nous avons pu voir que la protéine SMCHD1 maternelle persistait dans les embryons pendant au moins cinq divisions cellulaires. La SMCHD1 de la mère a modifié l’expression du gène imprimé – laissant potentiellement un héritage durable dans la progéniture ».

La SMCHD1 et les maladies

Selon le Dr Gouil, ces recherches ont révélé une période critique du développement embryonnaire précoce, pendant laquelle la SMCHD1 de la mère peut faire taire l’expression des gènes cibles. « En utilisant de nouvelles techniques d’analyse génomique, nous avons pu identifier dix gènes qui ont été éteints par la SMCHD1 de la mère dans l’embryon précoce. C’est la première fois que la SMCHD1 de l’ovule a été identifiée comme ayant un rôle dans l’empreinte », a-t-il déclaré.
« Bien que les effets que nous avons découverts soient subtils, nous savons que les événements survenant au cours du développement embryonnaire précoce, peuvent avoir des effets à long terme sur la santé. En plus d’élargir notre compréhension de l’empreinte génomique, cette recherche ajoute une dimension supplémentaire aux nombreuses façons dont nous savons que les parents peuvent avoir un impact sur la santé de leur progéniture ».
Le professeur Blewitt a déclaré que cette recherche a également contribué à expliquer les rôles récemment découverts de la SMCHD1 dans certaines maladies, notamment les troubles du développement tels que le syndrome de Prader-Willi (SPW) et le syndrome de microphtalmie de Bosma arhinia (BAMS), ainsi que la dystrophie musculaire facio-capulo-humérale (FSHD), une forme de dystrophie musculaire.
« L’étude de la SMCHD1 chez les premiers embryons a permis de découvrir de nouvelles cibles génétiques que cette protéine rend muettes », a-t-elle déclaré. « Cela pourrait expliquer comment des changements dans l’activité de la SMCHD1 contribuent aux maladies.

De nouvelles thérapies pour les maladies dégénératives

Nous menons actuellement un effort de découverte de médicaments brevetés à l’Institut européen des maladies infectieuses et immunitaires (WEHI) afin d’exploiter nos connaissances sur la SMCHD1 et de concevoir de nouvelles thérapies pour traiter les troubles du développement et les maladies dégénératives. Cette recherche élargit notre compréhension de la manière dont ces nouveaux candidats médicaments pourraient avoir un impact sur l’expression des gènes ».
Cette recherche a été publiée dans eLife.
Source : Walter and Eliza Hall Institute
Crédit photo : Pexels

martinBiologie
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