Cienciaes.com : Impact du sexe sur l’activité des gènes. Nous avons parlé avec Meritxell Oliva.

Il y a plus de dix ans, un groupe international de chercheurs a lancé un projet connu sous le nom de Expression génotype-tissu. L’objectif était d’étudier, en analysant la génétique, la diversité des êtres humains.

Nous savons que chacun de nous est constitué de dizaines de milliards de cellules, des cellules issues d’une seule cellule, formée de la fusion de l’ovule de notre mère avec le sperme de notre père. Le mélange obtenu contenait la moitié des chromosomes de chaque parent, soit 23 de chacun. Dans ce jeu créatif, les parents donnent différents ensembles de chromosomes à leurs enfants, ce qui rend les frères et sœurs génétiquement différents les uns des autres. Même dans le cas où deux frères jumeaux naissent d’un seul ovule fécondé, avec la même information génétique initiale, puisque le ADN La copie est copiée encore et encore pour générer toutes les cellules des différents tissus et organes, des erreurs de copie se produisent et introduisent des différences génétiques.

Ainsi, en analysant le génome, n’importe quelle paire de personnes choisies au hasard parmi les 7,8 milliards qui habitent aujourd’hui la planète Terre sera génétiquement différente. Cependant, le plus normal est que ces différences ne soient pas importantes et qu’en général, les personnes qui les présentent soient en bonne santé.
Il existe des différences génétiques évidentes entre les individus. Les femmes, par exemple, ont deux chromosomes X, tandis que les hommes en ont un X et un Y. Mais il existe de nombreuses autres différences qui distinguent deux personnes et qui peuvent être localisées sur n’importe quel chromosome, sans pour autant cesser d’être des personnes en bonne santé.

Une autre différence fondamentale, non seulement entre les personnes mais aussi entre les cellules de notre propre corps, dépend de l’activité des gènes. Chaque cellule humaine contient environ 20 000 gènes et tous ne sont pas actifs, bien au contraire, c’est l’activité sélective des gènes qui permet aux cellules des différents organes d’être différentes et de réaliser des activités spécifiques. Ainsi, une cellule d’une partie du cœur est différente d’une autre d’une partie du rein, non pas parce qu’elles possèdent des informations génétiques différentes, mais parce que différents gènes y sont activés ou exprimés.

La connaissance des différences d’activité des gènes dans les cellules de personnes « en bonne santé » est l’objectif du projet. GTEX. Les sept articles qui viennent de paraître dans Science et Science Advances révèlent les résultats d’autant d’enquêtes.

Parmi ces publications, les recherches menées par Meritxell Olivanotre invité aujourd’hui dans Talking to Scientists, qui, avec Manuel Muñoz-Aguirre, Sarah Kim-Hellmuth et un large groupe de chercheurs, a découvert que l’activité ou l’expression de plus d’un tiers des gènes de chaque personne est liée au sexe. dans au moins un tissu.

On savait déjà que de nombreux phénotypes humains, y compris les maladies, se manifestent différemment selon le sexe de la personne. Cependant, on ne sait pas dans quelle mesure il existe une relation entre le sexe et l’expression des gènes chez une personne en bonne santé. Pour trouver ces liens, Meritxell Oliva et son équipe ont étudié les différences d’expression sexuelle et génétique dans 44 tissus humains fournis par le projet. GTEx, analysant 16 245 échantillons de séquençage de ARN et les génotypes de 838 individus adultes.

Les résultats de l’étude révèlent que les effets du sexe sur l’expression des gènes sont beaucoup plus abondants qu’on ne le pensait auparavant. Au total, 37 % de tous les gènes présentent une expression sexuée dans au moins un tissu. Les échantillons de tissus étudiés présentent des variations dans l’expression des gènes entre hommes et femmes dans des aspects aussi importants que la répartition de la graisse corporelle, le métabolisme des médicaments, la réponse inflammatoire ou le cancer.

L’équipe a compilé un catalogue des différences sexuelles dans l’expression des gènes et dans la régulation génétique de l’expression des gènes. Ce catalogue fournit une base fondamentale pour les recherches futures qui touchent à l’étude des maladies et des effets différentiels qu’elles peuvent avoir entre les hommes et les femmes.

Le fait que ces différences dans l’expression des gènes dans les tissus selon le sexe soient connues a de sérieuses implications lorsqu’il s’agit de comprendre comment différentes personnes se comportent face aux maladies et quels traitements doivent être appliqués. Ainsi, les symptômes ou les conséquences d’une maladie peuvent être différents chez les hommes et chez les femmes car leurs gènes sont activés avec une intensité différente. Ces changements influencent la force ou la faiblesse de la maladie et les différences dans le métabolisme des médicaments indiquent que les doses optimales nécessaires peuvent être différentes selon que le patient est un homme ou une femme. Cela a des implications importantes pour les entreprises qui développent ces médicaments, car elles seraient obligées de modifier leurs protocoles de validation lors d’essais avec des volontaires.

Quatre autres études de GTEx sont publiés dans Science. François Aguet et ses collègues discutent des effets de la régulation génique dans les tissus humains. Nicole Ferraro et d’autres identifient de rares variations génétiques fonctionnelles. Kathryn Demanelis et ses collègues étudient les prédicteurs de la longueur des télomères. Sarah Kim-Hellmuth et son groupe étudient la régulation des gènes spécifiques aux cellules dans les tissus humains.

Dans une étude Science Advances utilisant les données de 360 ​​000 personnes de la biobanque britannique, Aine Duffy a étudié comment les différences spécifiques aux tissus pourraient être utilisées pour éclairer les effets secondaires des médicaments qui expliquent souvent l’échec des essais cliniques. Dans une deuxième étude, Milton Pividori et son équipe ont appliqué une méthode pour aider à identifier les associations potentielles entre les gènes et les traits, leur analyse aidant à déterminer quels traits génétiques complexes peuvent être des cibles thérapeutiques.

Utilisez ces lignes pour informer sur le projet GTEx et montrez quelques-uns des principaux points de notre conversation avec Meritxell Oliva. Je vous invite à l’écouter.

Meritxell Oliva est chercheuse à l’Université de Chicago dans la section de médecine génétique du Département de médecine, à l’Institut de génomique et de biologie des systèmes et au Département des sciences de la santé publique.

Les références:

Meritxell Oliva, Manuel Muñoz-Aguirre, Sarah Kim-Hellmuth et al. L’impact du sexe sur l’expression des gènes dans les tissus humains 11 SEPTEMBRE 2020 • VOL 369 PROBLÈME 6509

F. Aguet à Le GTEx Consortium Le GTEx Atlas du Consortium sur les effets de la régulation génétique sur les tissus humains

S. Kim-Hellmuth et al. Régulation génétique spécifique au type cellulaire de l’expression des gènes dans les tissus humains,

K. Demanelis et al. Déterminants de la longueur des télomères dans les tissus humains

NM Ferraro et al. Les signatures transcriptomiques dans les tissus humains identifient une variation génétique fonctionnelle rare