Une question de taille
Jusqu鈥櫭� tout r茅cemment, les scientifiques croyaient que les variations individuelles des caract猫res tels que la taille, la couleur de la peau, la tendance 脿 gagner du poids, l鈥檌ntelligence ou la vuln茅rabilit茅 脿 certaines maladies聽鈥撀燿es caract猫res qui s鈥檌nscrivent le long d鈥檜n continuum聽鈥�, r茅sultaient de facteurs 脿 la fois g茅n茅tiques et environnementaux.
Ils ne pouvaient toutefois expliquer pr茅cis茅ment la fa莽on dont ces divers 茅l茅ments sont interreli茅s. En 茅tudiant des fourmis, des chercheurs de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont d茅couvert un m茅canisme cl茅 gr芒ce auquel les facteurs environnementaux (ou 茅pig茅n茅tiques) influencent l鈥檈xpression de tous ces caract猫res (et de nombreux autres).Ils croient qu鈥檈n identifiant un g猫ne cl茅 pour chaque caract猫re et en d茅couvrant la fa莽on dont il est modifi茅 茅pig茅n茅tiquement (par l鈥檈nvironnement), il serait possible d鈥檌nfluer sur le degr茅 d鈥檈xpression de ce g猫ne聽鈥撀爀t, par cons茅quent, de moduler la fa莽on dont ces caract猫res sont exprim茅s, un peu comme un peintre qui ajoute graduellement du blanc au noir pour obtenir diverses nuances de gris. Les chercheurs ont en fait d茅couvert le m茅canisme gr芒ce auquel l鈥檈nvironnement interagit avec certains g猫nes, r茅v茅lant ainsi que les facteurs environnementaux jouent un r么le tout aussi important dans la d茅termination de caract猫res complexes.
Une 茅quipe de l鈥橴niversit茅 平特五不中 dirig茅e par les professeurs Moshe聽Szyf et Ehab聽Abouheif, respectivement du D茅partement de pharmacologie et de th茅rapeutique et du D茅partement de biologie, a clairement identifi茅 un m茅canisme gr芒ce auquel les facteurs 茅pig茅n茅tiques聽鈥撀爈a fa莽on dont l鈥檈nvironnement influe sur l鈥檈xpression d鈥檜n g猫ne en particulier聽鈥撀爀xercent un effet global se traduisant par des variations quantitatives de ces caract猫res complexes.
Les chercheurs en sont arriv茅s 脿 cette conclusion en r茅alisant des essais 茅pig茅n茅tiques sur des fourmis du genre Camponotus floridanus (mieux connues sous le nom de fourmis charpenti猫res de la Floride). Puisque les facteurs g茅n茅tiques sont peu susceptibles d鈥檌nfluer sur la taille des fourmis ouvri猫res au sein d鈥檜ne colonie (elles appartiennent 脿 la m锚me famille dans une proportion de 75聽pour cent) et que leurs g茅nomes ont d茅j脿 茅t茅 s茅quenc茅s, les chercheurs ont pu axer leurs travaux sur les effets des facteurs 茅pig茅n茅tiques sur les variations de la taille.
Cr茅er une fourmi godzillienne
En augmentant le degr茅 de m茅thylation de l鈥橝DN (un processus biochimique permettant de contr么ler l鈥檈xpression de certains g猫nes聽鈥撀犆� la mani猫re d鈥檜n gradateur qui module l鈥檌ntensit茅 lumineuse d鈥檜n appareil d鈥櫭ヽlairage) d鈥檜n g猫ne intervenant dans la croissance et appel茅 R-EGF, ils ont cr茅茅 des fourmis ouvri猫res de diff茅rentes tailles, et ce, en d茅pit de l鈥檃bsence de diff茅rences g茅n茅tiques entre les fourmis. Les chercheurs ont essentiellement d茅couvert que plus le g猫ne 茅tait m茅thyl茅, plus les fourmis 茅taient grandes.
芦聽Fondamentalement, nous avons d茅couvert un genre d鈥檈ffet en cascade. En modifiant le degr茅 de m茅thylation d鈥檜n g猫ne en particulier qui exerce un effet sur d鈥檃utres g猫nes聽鈥撀燾omme, dans ce cas, le R-EGF聽鈥�, nous avons pu intervenir sur tous les autres g猫nes participant 脿 la croissance cellulaire聽禄, explique Sebastian聽Alvarado, doctorant 脿 平特五不中 et coauteur principal de l鈥櫭﹖ude dont les r茅sultats ont 茅t茅 publi茅s aujourd鈥檋ui dans la revue sp茅cialis茅e Nature Communications. 芦聽Nous avons travaill茅 avec des fourmis, mais c鈥櫭﹖ait un peu comme si nous avions d茅couvert que nous pouvions cr茅er des 锚tres humains plus petits ou plus grands.聽禄
Trouver le bon g猫ne sur lequel travailler
芦聽Dans le cas de la croissance chez les fourmis, c鈥檈st le g猫ne R-EGF qui s鈥檈st r茅v茅l茅 d茅terminant聽禄, affirme Rajendhran聽Rajakumar, coauteur principal de l鈥檃rticle. 芦聽Toutefois, dans le cas d鈥檃utres caract猫res complexes, qu鈥檌ls interviennent dans la croissance de cellules canc茅reuses chez l鈥檋umain ou de cellules adipeuses chez le poulet, nous savons maintenant qu鈥檜ne fois que nous avons d茅couvert, dans chaque cas, la position g茅n茅tique cl茅 touch茅e par des facteurs 茅pig茅n茅tiques, nous pouvons influencer le degr茅 d鈥檈xpression du g猫ne, ce qui peut mener 脿 des r茅sultats ayant une port茅e tr猫s consid茅rable.聽禄聽
芦聽Il s鈥檃git d鈥檜ne d茅couverte qui modifie compl猫tement notre compr茅hension de la fa莽on dont les variations surviennent chez l鈥檋omme聽禄, affirme le professeur Abouheif. 芦聽De tr猫s nombreux caract猫res humains, qu鈥檌l s鈥檃gisse de l鈥檌ntelligence, de la taille ou de la vuln茅rabilit茅 脿 certaines maladies comme le cancer, s鈥檌nscrivent le long d鈥檜n continuum. Si, comme nous le croyons, ce m茅canisme 茅pig茅n茅tique s鈥檃pplique 脿 un g猫ne cl茅 dans chaque domaine, le changement est tellement important qu鈥檌l est difficile d鈥檌maginer 脿 l鈥檋eure actuelle comment il influencera la recherche dans tous les domaines, de la sant茅 au d茅veloppement cognitif, sans oublier l鈥檃griculture.聽禄
Ces travaux ont 茅t茅 r茅alis茅s conjointement par le D茅partement de pharmacologie et de th茅rapeutique (par le doctorant Sebastian聽Alvarado et le professeur Moshe聽Szyf) et le D茅partement de biologie (par le doctorant Rajendhran聽Rajakumar et le professeur Ehab聽Abouheif) de l鈥橴niversit茅 平特五不中.
Version int茅grale de l鈥檃rticle publi茅 dans Nature Communications聽:听
Pour communiquer directement avec les chercheurs聽:
ehab.abouheif [at] mcgill.ca (Ehab Abouheif) (entrevues en fran莽ais et en anglais)
moshe.szyf [at] mcgill.ca (Moshe Szyf) (entrevues en anglais seulement)
