Ce cahier thématique de médecine/sciences tente de dresser un
panorama aussi large que possible des recherches dans le champ de
l’épigénétique. Le noyau dur en est représenté aujourd’hui par
l’étude des changements dans l’activité des gènes, héritables au
cours de la mitose ou de la méiose, et qui ne peuvent être
expliqués par des modifications de la séquence d’ADN ; plus
précisément, il s’agit des changements résultant de la méthylation
de l’ADN ou de modifications des protéines constituant la
chromatine. La diversité des mécanismes moléculaires mis en jeu
(modification covalente des histones, substitution par des histones
de remplacement (‹), (‹) m/s 2005, n° 4, p. 384.
l’importance que ces variations pourraient avoir dans certaines
maladies (‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 406 et le syndrome métabolique
(‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 396, leur place dans la
différenciation cellulaire et le développement embryonnaire à
travers le phénomène d’empreinte génomique (‹) (‹) m/s 2005, n° 4,
p. 390 et celui, en partie inverse, de la reprogrammation du
génome (‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 412, en font un domaine très
actif de recherches. De tels mécanismes épigénétiques interviennent
aussi chez les plantes, même s’ils y jouent des rôles assez
différents (‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 422
Tous ces phénomènes épigénétiques se rajoutent aux phénomènes
génétiques, et peuvent parfois rendre compte de différences
autrement inexplicables, par exemple de l’évolution de certaines
maladies à forte composante génétique chez des vrais jumeaux. En
allant un peu plus loin dans la même direction, tous les mécanismes
qui donnent à l’organisme sa forme et sa structure et qui
prolongent l’action des gènes seront dits épigénétiques : la
formation des synapses, qui échappe à un déterminisme génétique
strict, mais dépend de l’activité nerveuse précoce, et donc des
contacts que l’organisme a établis avec son environnement, est
considérée comme un phénomène épigénétique (‹). (‹) m/s 2005, n° 4,
p. 428.
De même, les systèmes dynamiques émergeant de la coopération des
composants macromoléculaires (‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 371 ont des
modes de fonctionnement en partie héritables, et leur étude relève
donc de l’épigénétique.
Enfin, seront aussi appelés épigénétiques des phénomènes
héréditaires indépendants des gènes : la structure du cortex des
ciliés (‹) (‹) m/s 2005, n° 4, p. 377, ou encore les phénomènes
prions, non évoqués ici, mais déjà bien connus des lecteurs de
médecine/sciences. Autrefois, on baptisait aussi épigénétiques les
mécanismes de contrôle de l’expression des gènes par modification
du génome, notamment par migration d’éléments régulateurs comme
dans le cas du maïs, étudié par Barbara McClintock. De tels
phénomènes sont rares, et l’on n’y fait plus guère référence
lorsque l’on parle aujourd’hui d’épigénétique.
Le terme épigénétique est donc utilisé dans des sens bien
différents. Même si l’on peut passer progressivement de l’un à
l’autre, le résultat demeure néanmoins que l’on nommera
épigénétiques des phénomènes qui n’ont rien en commun : la
formation du cortex chez les ciliés et le contrôle chromatinien de
l’activité des gènes ne font pas appel aux mêmes mécanismes
moléculaires ; le premier est héritable, alors que le deuxième ne
l’est que dans des cas bien particuliers. Pourquoi utiliser le même
mot pour des phénomènes différents ? Que peut-il y avoir de commun
entre ces usages multiples ? L’article d’introduction (‹) (‹)
m/s 2005, n° 4, p. 367 de ce cahier thématique de médecine/sciences
tentera de répondre à ces deux questions, et d’expliquer l’effet de
mode dont bénéficie aujourd’hui l’étude des phénomènes
épigénétiques1. C’est aussi en reconsidérant les
relations entre hérédité et reproduction que l’on peut espérer
comprendre ce qu’est le cœur du « projet épigénétique ».
1 L’étude des mécanismes épigénétiques bénéficie
notamment de la création d’un Réseau d’excellence « Épigénome »,
européen, officiellement lancé fin 2004 et co-coordonné par
Geneviève Almouzni (Institut Curie) et Philippe Avner (Institut
Pasteur).
http ://www.epigenome-noe.net/
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