Notre ADN est-il modifié au cours de notre vie ??

[waaxx]

Bonjour a tous et a toutes, ma question d'aujourd'hui est... "roulement de tambours"
Est-ce que notre ADN subit des modifications au cours de notre vie (outre mutations dues à des erreurs de réplication ou autre), dues a notre environnement.
Par exemple deux (vrais) jumeaux ont à la naissance le même génome, mais imaginons que l'un soit élevé (pour caricaturer) au canada tandis que l'autre est élevé en Afrique subsaharienne, quand ils seront adultes, auront-ils le même physique ? (personnellement je ne pense pas) Et surtout auront-ils subit des modifications génétiques dues à leur environnement "extrême"?
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[noir_ecaille]

Notre ADN est-il modifié au cours de notre vie ? OUI.

À commencer par les spécialisations au sein de certaines lignées cellulaires qui vont modifier certains gènes. L'exemple le plus connu reste la lignée des lymphocytes B humoraux, dont les paratopes sont le résultat d'un épissage ADN. Ce qui fait que les immunoglobulines produites par un lymphocyte donné ne reconnaîtront qu'un seul épitope de l'antigène. Mais depuis on a découvert d'autres lignées cellulaires susceptibles de subir des changement génomiques "programmés".

Quant aux jumeaux monozygotes, ils sont trrrèèès très proches mais pas identiques de génome -- dès la naissance il me semble

[Saswordz]

Bonsoir,

La réponse est évidemment oui, l'une des causes la plus fréquente étant l'intégration de génomes viraux dans notre génome (eh oui nous sommes donc des OGM, vite il faut nous faucher !).

[invite10421055]

Bonjour,

Nous pouvons peut-être aussi évoquer l'existence des "gènes sauteurs" dont l'activité est mise en évidence notamment dans le cerveau humain,

http://www.pourlascience.fr/ewb_page...veau-29928.php

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[toothpick-charlie]

et le raccourcissement des télomères.

[noir_ecaille]

@ Ouroboros

Ce ne sont pas des "gènes" encore moins "sauteurs" mais des transposons.

On les mets en évidences dans les répétitions dispersées, avec les rétrotransposons et d'autres répétitions.

[invite10421055]

Oui mais "Gène sauteur" c'est plus glamour que "transposons"


Cordialement,

[noir_ecaille]

Certes, mais c'est faux et pas forcément plus "compréhensible" que si on parlait de l'ADN avec une analogie comme la bande magnétique d'une cassette :-/

Ça risque même d'apporter ou faire naître des confusions regrettables par fausse assimilation (mise en parallèle par association de similitudes) des notions.

[Geb]

Quant aux jumeaux monozygotes, ils sont trrrèèès très proches mais pas identiques de génome -- dès la naissance il me semble

Quand on lit l'article de Futura :

Des vrais jumeaux pas parfaitement identiques…

On dirait plutôt que les jumeaux monozygotes ont un génome identique à la naissance. Cela dit, l'article dit bien que l'exposition à des polluants et les erreurs à chaque cycle de réplication des cellules peuvent amener à des erreurs qui pourraient être reproduites fidèlement par la suite. Bien sûr il y aura évidemment des erreurs durant la réplication des cellules du fœtus, mais bon...

D'après l'article de Futura, 359 erreurs en moyenne sur une paire de jumeaux, pour un génome de 3,2 milliards de paires de base (soit ~9 erreurs pour 80 millions de paires). Ce qui est dommage c'est que l'article ne mentionne pas l'âge des 92 paires de jumeaux testés (cela dit sans doute que le papier des chercheurs la mentionne).

[toothpick-charlie]

en fait le nombre de différences dépend des cellules : à la conception on a une unique cellule et donc un ADN unique. Dès que cette cellule se divise en deux, il y a des erreurs : nos deux premières cellules ont des ADN (très peu) différents. Les 32 cellules du stade morula ont chacune un ADN différent. Et ainsi de suite.

[Guillaume69]

Bonsoir,

Beaucoup d'exemples ont été donnés pour dire que toutes les cellules n'ont pas le même génome. Ceci dit, pour répondre à la question initiale, il faut souligner que ce qui change le plus selon l'environnement, ce n'est pas le génome lui même (= la séquence des bases azotées de l'ADN), c'est l'épigénome, c'est-à-dire des modifications qui ne touchent à l'ADN sans changer la séquence en bases azotées.

[waaxx]

Voila Guillaume69 a touché du doigt ce qui m'intéresse =D
Justement qu'est ce que l'épigénome, et en quoi l'environnement influe sur lui??

Merci pour vos nombreuses réponses

[JPL]

Puisque toutes les cellules d'un organisme n'expriment pas les mêmes gènes (ou en expriment certains avec une intensité différente) c'est qu'il existe un mécanisme de contrôle. Celui-ci s'exerce par des modifications des histones (les molécules qui "empaquettent" l'ADN) au niveau de certains gènes pour les rendre inaccessibles. Un autre mécanisme (moins fréquent je crois) est la méthylation de certaines base de l'ADN (ne s’effectue que sur des résidus Cytosine précédant un résidu Guanine). Ce sont des modifications épigénétiques.

La réponse à divers facteurs de l'environnement conduit l'organisme à réprimer ou au contraire favoriser l'expression de certains gènes. Cela se fait par l'un ou l'autre des mécanismes ci-dessus. Un nombre de plus en plus important de travaux montre que certaines de ces modifications épigénétiques, bien que théoriquement réversibles, peuvent se transmettre aux descendants sur une ou quelques générations. Mais la plupart, parfaitement réversibles, ne sont pas transmises ou même n'ont qu'une existence temporaire chez l'individu.

[Geb]

Puisque toutes les cellules d'un organisme n'expriment pas les mêmes gènes (ou en expriment certains avec une intensité différente) c'est qu'il existe un mécanisme de contrôle. Celui-ci s'exerce par des modifications des histones (les molécules qui "empaquettent" l'ADN) au niveau de certains gènes pour les rendre inaccessibles. Un autre mécanisme (moins fréquent je crois) est la méthylation de certaines base de l'ADN (ne s’effectue que sur des résidus Cytosine précédant un résidu Guanine). Ce sont des modifications épigénétiques.

Tu veux parler de la 5-hydroxyméthylecytosine (5hmC) ?

[...] It is important in epigenetics, because the hydroxymethyl group on the cytosine can possibly switch a gene on and off. It was first seen in bacteriophages in 1952. However, in 2009 it was found to be abundant in human and mouse brains, as well as in embryonic stem cells. [...] The exact function of this nitrogen base is still not fully elucidated, but it is thought that it may regulate gene expression or prompt DNA demethylation. [...]

Je m'excuse pour le hors-sujet, mais il n'y a pas une hypothèse de Patrick Forterre qui stipule que la famille d'enzymes qui produit l'hydroxyméthylecytosine a été héritée des virus qui l'ont "inventée" ?

Cordialement.

[JPL]

Il s'agit de la 5-méthyl-cytosine dont la formation est catalysée par l'ADN méthyltransférase. Mais comme cela fait longtemps que je ne fais plus de biologie je laisse la place à d'autres.

[noir_ecaille]

Voire aussi les gènes soumis à empreinte : certaines allèles, qui ont été en quelques sorte "marqués" au cours de la gamétogenèse, seront d'expression uniquement maternelle ou paternelle. Et si on éteint l'expression de cet allèle à empreinte chez l'autre parent (ex : souris KO), ça cause des problèmes comme par exemple un embryon non viable qui dégénère.

On commence seulement à lever le voile sur la mécanique épigénétique de ce drôle d'héritage.

[Geb]

Il s'agit de la 5-méthyl-cytosine dont la formation est catalysée par l'ADN méthyltransférase. Mais comme cela fait longtemps que je ne fais plus de biologie je laisse la place à d'autres.

Il y a une raison pour qu'il soit question de la cytosine dans les deux cas ? La régulation de l'expression des gènes par modifications chimiques (réversibles ?) d'une nucléobase concerne-t-elle seulement la cytosine ? Si oui, il y a une raison à cela ? La cytosine est-elle une base facilement "modifiable" d'un point de vue chimique ? Y a-t-il un avantage à modifié la cytosine par rapport à une autre base ?

D'un point de vue évolutif, doit-on y voir un rapport avec le processus de désamination spontanée de la cytosine en uracile ?

Cordialement.

[JPL]

Malgré l'intérêt de tes questions je pense qu'on s'écarte de la demande initiale et pédagogiquement il ne me paraît pas bon de noyer le demandeur par des considérations annexes, aussi importantes soient-elles. C'est à lui de poser des questions.

[Geb]

Tu as raison. Dans ce cas, pour rester dans le sujet, je voudrais juste savoir si les méthylations sont réversibles, pour autant qu'on sache la réponse.

[Guillaume69]

Pour l'auteur du topic, je pense qu'il faut lire des généralités sur l'épigénétique en premier lieu, car le sujet est vraiment vaste.

Mais en gros, JPL a donné l'idée principale.
Les cellules ont quasiment toutes le même génome (ou presque), mais elles expriment des gènes très différents selon qu'il s'agissent d'un neurone, d'une cellule musculaire, d'une cellule du foie, etc. La génétique seule ne permet pas d'expliquer ces différences entre les types cellulaires. D'où l'idée d'un contrôle de l'expression des gènes.
Comme si chaque cellule avait un immense bouquin (le génome) mais qu'elles étaient programmées pour n'en lire qu'une partie. L'ensemble des gènes qu'une cellule donnée exprime (= les parties du livre qu'elle lit), c'est son épigénome.
L'épigénétique étudie par quels mécanismes est-ce qu'il peut y avoir expression préferentielle de certains gènes (et répression d'autres gènes), c'est-à-dire l'ensemble des mécanismes moléculaires qui permettent une modification de l'expression des gènes SANS toucher la séquence d'ADN.

Ca comprends donc les méthylation de l'ADN, la modification de la structure de la chromatine / compaction de l'ADN, les mécanismes d'ARN interférences, l'étude de la structure 3D du génome, l'empreinte parentale, l'inactivation chromosomique (chromosome X chez la femme), l'épigénétique structurale (prions), j'en oublie peut-être.
Bref tout ce qui touche à l'expression de gène sans toucher à la séquence d'ADN

Il y a quand même une ambiguité ... C'est qu'épigénétique est aussi utilisée pour définir une modification transmissible et réversible.
Pour la réversibilité, en général pas de problème, mais pour la transmission (d'une cellule à l'autre ? d'une génération à l'autre ?) c'est plus complexe. Du coup certains n'appellent pas "épigénétique" la totalité des phénomènes cités plus haut.

Pour répondre à Geb.
Au départ, le principe des modifications épigénétiques, c'est que comme elles ne touchent pas la séquence d'ADN, elles sont réversibles.
Lorsque l'on cultive in vitro des cellules différenciées et qu'on les transfecte avec 4 facteurs clé (oct3/4, sox2, Klf4 et c-myc historiquement, mais il peut y avoir quelques changements), on peut obtenir des cellules souches.
C'est le principe des induced pluripotent stem cells (iPS, cellules souches pluripotentes induites en français) et on "efface" la quasi-totalité des modifications épigénétiques, en particulier les méthylations... Mais pas toutes.

Enfin, chez certaines espèces de plantes, il y a certaines méthylations qui peuvent se transmettre d'une génération à l'autre de manière mendelienne, tout comme un gène.

[waaxx]

Donc si j'ai bien compris, selon les facteurs environnementaux, des signaux vont etre envoyés aux cellules pour favoriser la synthèse de telle ou telle protéine (pour faire simple)?
Mais si on "choisit" telle ou telle protéine, cela veut-il dire que nous possédons dans notre génome des gènes qui permettent de résister aux différents environnement ?? Ainsi pour reprendre l'exemple de ma question, le jumeau qui a vécu au Canada (si je me souviens bien) possède un gène qui lui permettrait de s'adapter à un climat aride ?

[noir_ecaille]

Ça ne fonctionne pas du tout comme ça.

Le mieux serait déjà de commencer par lire ce que sont la génétique puis l'épigénétique, avant de faire vos hypothèses.