Épigénétique, du jeu dans les gènes Diffusé le

Comment l'Homme se distingue

L’épigénétique a progressé en comparant de vrais jumeaux : alors qu’ils partagent strictement le même génome, les jumeaux ne sont jamais parfaitement identiques. Leur mode de vie semble influencer l’expression de leurs gènes. L’épigénétique peut-elle expliquer comment les jumeaux, au fil du temps, se différencient ? Un épisode de la série "Epigénétique, du jeu dans les gènes".

Réalisation : Noak Carrau

Production : Heure Bleue, Universcience, Institut Curie, Les productions de l'Oeil sauvage, 2015

Année de production : 2015

Durée : 6min39

Accessibilité : sous-titres français

Comment l'Homme se distingue

Episode 2

Comment l’Homme se distingue

Commentaires en voix-off en jaune

00’00

Générique 3D

Dans la cellule, au cœur du noyau, le chromosome est constitué d’un long fil d’ADN.

Ce fil supporte les quelques dizaines de milliers de gènes qui composent la carte d’identité de notre espèce.

Mais la vie nécessite un choix parmi ces gènes, une lecture épigénétique sélective qui accompagne chacune de nos cellules, de la première, le zygote, jusqu’à notre mort.

00’32

Plastiline

L’épigénétique a progressé en comparant de vrais jumeaux : alors qu’ils partagent strictement le même génome, les jumeaux ne sont jamais parfaitement identiques. Leur mode de vie semble influencer l’expression de leurs gènes. L’épigénétique peut-elle expliquer comment les jumeaux, au fil du temps, se différencient ?

00’50

Titre

Comment l’Homme se distingue

01’00

Intro

Deborah Bourc’his

Donc au sein d'une ruche les ouvrières et les reines en faite sont des jumelles elles ont un capital épigénétique elles ont exactement les mêmes gènes  puisqu'elles proviennent toutes de la même mère.

Alors comment est-ce qu'on atteint cette diversité à partir de mêmes gènes hein, ce sont des jumelles je le rappelle.

Et bien on a un peu compris maintenant comment ça se passait, c'est via l'alimentation.

01’18

Deborah Bourc’his

Donc si on veut se placer dans le même contexte que les abeilles chez les populations humaines, il faudrait aussi identifier des populations qui sont génétiquement identiques, qui sont vraiment homogènes, et donc c'est le cas des jumeaux monozygotes.

C'est une copie carbone en terme de génétique.

Est-ce que leur exposition à des euh variations environnementales différentes ou des trajectoires de vie différentes va influencer leur destin ?

01’40

Commentaire

Cette histoire individuelle qui s’inscrit dans nos archives épigénétiques commence dès notre première cellule.

01’47

02’22

Déborah Bourc’his

Schéma

Lors du développement en fait, une cellule va devoir prendre une destinée, prendre une spécialisation, et ça on sait que l'épigénétique joue un rôle important sur ce processus, et comment est-ce que cette cellule s'engage dans une destinée, c'est en fonction de son environnement proche, c'est-à-dire ce que vont lui transmettre ses cellules voisines mais également le reste du corps via des hormones etc. Et suite à ces signaux elle va s'engager vers une destinée cellulaire, et cette identité cellulaire va être confortée, va être consolidée par des modifications des marques épigénétiques.

Donc ça c'est la décision initiale, et on peut se demander maintenant effectivement est-ce que cette cellule aussi peut être sensible à l'environnement externe puisque là on parlait de l'environnement interne, donc l'environnement externe qui serait l'alimentation, le stress, l'exposition à des agents perturbateurs ou des agents polluants.

02’32

Intro labo

02’40

Laboratoire Deborah

Notre équipe de recherche s'intitule « Décision épigénétique et reproduction chez les mammifères »

02’47

Laboratoire Marius

Ici au labo, on a développé un protocole pour modifier le patrimoine épigénétique de cellules de souris.

Donc en fait ça marche de la même façon que les la gelée royale chez les abeilles, c'est-à-dire que en donnant des composés chimiques différents aux cellules on va modifier leur patrimoine épigénétique.

Et donc moi une expérience que je je répète souvent c'est de, pendant 15 jours, changer le milieu des cellules avec ces composés qui vont changer de façon radicale le patrimoine épigénétique des cellules.

Et donc en faisant ça, je peux suivre comment le les cellules vont s'adapter  à une modification très importante de leur patrimoine épigénétique.

03’ 28

Donc là ce que j'utilise c'est un pyro-séquenceur, et en fait c'est une machine qui est assez facile à utiliser mais qui donne des résultats assez puissants parce que ça permet de mesurer la méthylation de l'ADN.

03’37

Commentaire / schéma

La méthylation de l’ADN est l'un des mécanismes de l’épigénétique qui réprime l'expression de tel ou tel gène. Ainsi chaque cellule va-t-elle enregistrer son identité sur la base de l’expression ou du silence des milliers de gènes qu'elle contient.

03’52

Marius labo

Donc sur cette première courbe ce que vous voyez en fait, c'est justement cette méthylation de l'ADN que je viens de mesurer avec le pyro-séquenceur. Et on la voit que, pendant les 15 jours que dure l'expérience, on la voit qui diminue pour être à des niveaux qui sont pratiquement, pratiquement nul en fait.

On a pratiquement effacé la méthylation.

04’08

Sur ce graph, on voit que dans le premier cas la méthylation est présente, tous les gènes sont en rouge, tandis qu'à la fin il n'y en a plus aucun, ils sont en jaune.

Donc là sur ces images on voit vraiment bien les différences de morphologie entre les deux conditions. Donc là on est toujours sur des cellules souches de souris et donc là on voit bien que les cellules sont assez plates, elles ont des petites excroissances qui partent sur les côtés tandis que dans la deuxième condition là, les cellules sont très compactes, ça forme des petites boules qui sont très solides.

Donc l'intérêt de cette expérience c'est de comprendre comment l'ensemble des gènes va s'adapter à une modification radicale de son patrimoine épigénétique, et en fait c'est très intéressant parce que c'est quelque chose qui se passe naturellement pendant le développement embryonnaire – où les patrimoines ils sont complètement remodelés, et donc être capable de recréer ça euh dans des conditions contrôlées en laboratoire, ça nous permet de mieux comprendre ce qui se passe  dans un développement normal.

05’10

Laboratoire Déborah conclusion

Qu'en est-il de l'homme ?

Est-ce que l'environnement externe peut influencer la destinée de l’individu, des populations humaines, leur sensibilité aux pathologies via des mécanismes épigénétiques ?

C'est une question qui est au cœur des préoccupations du public hein vraiment, mais il faut garder en tête que toute influence de l'environnement ne passe pas par l'épigénétique.

Et donc comment décrypter cette grosse équation euh complexe entre environnement, génétique, épigénétique et part culturelle, c'est un des aspects, un des challenges qu'il va falloir relever.

05’43

Commentaire de conclusion

L'épigénétique orchestre la formation de nos organes. Puis, au fil des ans, les marques épigénétiques s'accumulent, au gré de nos conditions de vie. Ainsi s'écrit notre différence, notre identité, notre histoire.

Réalisation : Noak Carrau

Production : Heure Bleue, Universcience, Institut Curie, Les productions de l'Oeil sauvage, 2015

Année de production : 2015

Durée : 6min39

Accessibilité : sous-titres français