On sait depuis longtemps que l’ADN d’un parent est le principal déterminant de la santé et de la maladie chez la progéniture. Pourtant, l’héritage via l’ADN n’est qu’une partie de l’histoire; Le mode de vie d’un père tel que l’alimentation, le surpoids et le niveau de stress ont été liés à des conséquences sur la santé de sa progéniture. Cela se produit à travers l’épigénome – des marques biochimiques héréditaires associées à l’ADN et aux protéines qui le lient. Mais la manière dont les informations sont transmises lors de la fécondation ainsi que les mécanismes exacts et les molécules du sperme qui sont impliquées dans ce processus n’ont pas été claires jusqu’à présent.
Une nouvelle étude de McGill, publiée récemment dans Cellule de développement, a fait un progrès significatif dans le domaine en identifiant la manière dont les informations environnementales sont transmises par des molécules non ADN dans le sperme. C’est une découverte qui fait progresser la compréhension scientifique de l’hérédité des expériences de vie paternelle et ouvre potentiellement de nouvelles voies pour étudier la transmission et la prévention des maladies.
Un changement de paradigme dans la compréhension de l’hérédité
« La grande avancée de cette étude est qu’elle a identifié un moyen non basé sur l’ADN par lequel les spermatozoïdes se souviennent de l’environnement d’un père (régime alimentaire) et transmettent ces informations à l’embryon », explique Sarah Kimmins, PhD, auteur principal de l’étude et la Chaire de recherche du Canada en épigénétique, reproduction et développement. Le document s’appuie sur 15 ans de recherche de son groupe. «C’est remarquable, car il présente un changement majeur de ce que l’on sait sur l’héritabilité et la maladie, qui est uniquement basé sur l’ADN, vers un système qui inclut désormais des protéines de sperme. Cette étude ouvre la porte à la possibilité que la clé de les maladies pourraient impliquer des protéines dans le sperme. »
«Quand nous avons commencé à voir les résultats, c’était passionnant, car personne n’avait pu savoir comment ces signatures environnementales héréditaires sont transmises du sperme à l’embryon auparavant», ajoute la doctorante Ariane Lismer, la première auteur de l’article. «C’était particulièrement gratifiant car il était très difficile de travailler au niveau moléculaire de l’embryon, simplement parce que vous avez si peu de cellules disponibles pour l’analyse épigénomique. Ce n’est que grâce aux nouvelles technologies et aux outils épigénétiques que nous avons pu y parvenir. résultats. »
Les changements dans les protéines du sperme affectent la progéniture
Pour déterminer comment les informations qui affectent le développement sont transmises aux embryons, les chercheurs ont manipulé l’épigénome du sperme en nourrissant des souris mâles avec un régime alimentaire déficient en folate, puis en traçant les effets sur des groupes particuliers de molécules dans les protéines associées à l’ADN.
Ils ont découvert que les modifications induites par le régime alimentaire d’un certain groupe de molécules (groupes méthyle), associées aux protéines histones, (qui sont essentielles pour emballer l’ADN dans les cellules), entraînaient des modifications de l’expression des gènes dans les embryons et des anomalies congénitales de la colonne vertébrale et du crâne. . Ce qui est remarquable, c’est que les modifications des groupes méthyle sur les histones du sperme se transmettent lors de la fécondation et restent dans l’embryon en développement.
«Nos prochaines étapes seront de déterminer si ces changements néfastes induits dans les protéines du sperme (histones) peuvent être réparés. Nous avons de nouveaux travaux passionnants qui suggèrent que c’est effectivement le cas», ajoute Kimmins. «L’espoir offert par ce travail est qu’en élargissant notre compréhension de ce qui est hérité au-delà de l’ADN, il existe maintenant de nouvelles voies potentielles pour la prévention des maladies qui conduiront à des enfants et des adultes en meilleure santé.
Source de l’histoire:
Matériaux fourni par université McGill. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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