J’ai découvert une nouvelle forme d’héritage loin de l’ADN | Santé et bien-être

Aucune des plus grandes découvertes n’a laissée par hasard, bien qu’en général le Serendipia soit pour ceux qui le travaillent. Matthew Eroglu et son groupe de recherche, à l’Université de Toronto, commençaient à étudier le rôle de quelques gènes par rapport au cancer lorsque quelque chose d’étrange s’est produit qui a tourné tout l’objectif. Les vers qui utilisaient, normalement des hermaphrodites et qui se reproduisent sans difficulté, ont commencé à être plus féminins à chaque génération jusqu’à ce qu’ils finissent par être stériles par eux-mêmes. La surprise pour quelque chose qu’ils n’avaient jamais vu auparavant ont fait tous leurs efforts pour se produire alors “pour enquêter sur ce qui causait cet effet hérité”, explique Eroglu.

Les travaux des années suivants les ont conduits de la surprise initiale aux autres ci-dessous. L’effet était dû à quelque chose qui a été hérité et accumulé dans la progéniture mais qui n’avait rien à voir avec un acide nucléique (ADN ou ARN) ou avec tout ce qui affecte ces rois d’hérédité, qui se brise avec ce qui est connu jusqu’à présent chez les animaux. Ce quelque chose, et c’était la dernière surprise, étaient des protéines avec une structure amyloïde et des propriétés prioniques, similaires à celles qui s’accumulent dans les plaques d’Alzheimer, qui pourraient passer de génération en génération et se multiplier avec le temps vampiriser leurs voisins.

L’enquête joué dans la couverture du revue Biologie cellulaire de la nature. À Tanya Vavourichef de groupe à l’Institut de recherche Josep Carreras contre la leucémie, un expert en processus épigénétiques et sa transmission et n’a pas participé à ce travail: «C’est une très bonne étude qui révèle un nouveau mécanisme d’hérédité. C’est très nouveau.

Bien que la nouvelle découverte n’ait pas encore été étudiée ou prouvée chez l’homme, selon Eroglu “c’est un mécanisme supplémentaire qui agit au-dessus des gènes et qui pourrait expliquer une partie de l’héritabilité perdue”, le fait que plusieurs caractéristiques (telles que la taille ou l’intelligence) et les maladies (telles que le diabète, les altérations neurologiques ou certains types de cancer, entre autres), entre autres). expliquer. Toujours plus énergique C’est Brent Derry, la personne en charge du groupe, pour qui la découverte “change complètement ce que nous pensons du domaine”.

La voie de la recherche: un tour de force

Caenorhabditis elegans est un ver transparent qui vit à peine trois semaines, qui se reproduit très facilement et est la star de nombreux laboratoires du monde. Plus de 99% d’entre eux sont des hermaphrodites qui suivent un cycle particulier: lorsque ce sont des larves, leurs 150 premières cellules de sexe deviennent du sperme; À partir de là, la moitié restante deviendra des ovocytes féminins. Lorsque Eroglu et son groupe inactivent les gènes qui voulaient initialement étudier ont observé que le nombre de descendants diminuait à chaque génération, jusqu’à ce qu’ils disparaissent même s’ils élevaient avec un peu de chaleur, quelque chose que ces animaux vivent avec un certain stress.

Fait intéressant, chaque génération a produit moins de spermatozoïdes et plus d’ovocytes, jusqu’à ce qu’ils ne fabriquaient finalement ces derniers. Les vers hermaphrodites avaient féminisé et ce n’était pas quelque chose qui a été transmis génétiquement et habituel: les changements accumulés, ils se sont également produits avec de la chaleur en normale sans modifier les vers – bien que légèrement, car ils ont toujours continué à produire des spermatozoïdes – et étaient également réversibles, ils sont revenus en arrière s’ils étaient élevés à des températures un peu plus tempérées. C’était une forme d’hérédité épigénétique: les gènes au-dessus.

L’épigénétique peut être largement définie comme la façon dont les marques ou les changements qui affectent le comportement des gènes et qui peuvent passer aux cellules filles, mais qui ne modifient pas la séquence d’ADN. Et tourner autour des deux acides nucléiques. Cependant, lorsque les chercheurs ont commencé leur batterie presque sans fin pour des expériences, pour identifier tout ce qui pourrait jouer un rôle.

Ils n’ont observé qu’une différence apparente, et il y aurait la clé. En regardant le microscope, les vers féminisés contenaient des points verts autofluorescents tels que des “gouttes lumineuses”, selon Eroglu, qui a grandi après génération. Ils ont été appelés “hérasomes”, et à l’intérieur, ils ont logé la clé du mécanisme: ils contenaient des protéines pliées amyloïdes, similaires à celles qui s’accumulent dans la maladie d’Alzheimer (mais pas la même). Lorsqu’ils ont reçu des substances qui ont gêné leur formation, l’effet a été réduit. Lorsqu’ils ont été injectés avec l’amyloïde à partir de vers féminisés, les animaux ont reproduit le même processus et l’ont transmis pendant plusieurs générations. «C’était suffisant pour provoquer l’effet. C’est le modèle le plus simple qui explique les observations », conclut Eroglu.

Les protéines amiloïdes peuvent être très différentes, mais elles sont appelées à une certaine structure qui se forment lors du pliage. Et ils ont une caractéristique très particulière: ils ont le potentiel de multiplier “répandre” leur forme à d’autres similaires avec lesquels il entre en contact. Cette «vampirisation» est le moyen de répandre que les prions ont, qui sont essentiellement un type de protéines amyloïdes de plus. Bien que leur renommée soit terrifiante, leurs caractéristiques leur permettent également Jouez des articles importantscomme dans le stockage hormonal ou peut-être aussi En formation de mémoire. Et, comme écrit par le professeur de l’Université de Harvard Craig P. Hunter dans un texte sur le Nouvelle découverte: “De la même manière que l’ADN, les amyloïdes se reproduisent en s’utilisant comme un modèle, ce qui les rend idéales héréditaires.” Ce, qui avait été vu dans les levuresest maintenant vérifié pour la première fois chez les animaux, beaucoup plus complexe.

Comment cet effet particulier sur le sexe réalise-t-il? Apparemment, les amyloïdes peuvent finalement perturber la proportion de deux protéines clés dans le développement de cellules sexuelles et alterner normalement dans la vie du ver comme un équilibre. Avec le premier, le sperme se produit, avec la montée du second, les ovocytes. Brisé le mouvement, il ne produira que ce dernier.

La couverture du magazine dans lequel l’article a été publié était le Papier peint qui a pris Eroglu sur son mobile pendant des années: une image prise par lui-même d’un ver au moment où il change de sperme pour fabriquer des œufs. Comme on dit De ce qui était son université: «Une métaphore parfaite pour la découverte. Tout en enquêtant sur une chose, il en a découvert un autre.

Quelle est sa valeur évolutive? Est-ce que ça arrive chez l’homme?

La grande majorité de ces vers se reproduisent par eux-mêmes, de manière hermaphrodite. Lorsque l’environnement devient stressant ou menaçant, il peut être avantageux de changer cette routine: si au lieu de s’auto-souffrir, ils se croisent avec les autres, ils augmentent la diversité de leurs gènes et avec elle les possibilités de trouver des réponses à la nouvelle menace. Dans ce cas, l’accumulation d’amyloïdes féminise dans une plus ou moins loin vers les vers en les faisant produire moins de spermatozoïdes, les exhortant à s’accoupler avec les mâles qu’ils trouvent. Ce serait un type d’adaptation similaire à celui suggéré par Lamarck, le naturaliste pour lequel l’évolution a été produite par des changements que les organismes ont générés lors de l’adaptation puis transmis – comme les girafes qui se sont étirées le cou -, et non par hasard et l’équipe darwinienne.

L’épigénétique a offert un métier à tisser posthume à Lamarck, bien que de valeur relative. La nature semble conspirer contre lui et a tendance à effacer la majorité de ces types de marques lorsque les enfants sont formés. Et il le fait surtout chez des animaux comme nous, qu’il faut également de nombreuses années pour se reproduire et pas quelques semaines comme des vers, donnant du temps pour que les marques possibles soient diluées.

En fait, il n’y a pratiquement aucun changement de ce type transmis chez l’homme, et Ils sont toujours interrogés. Une partie de la emplois les plus connus Ce sont eux qui ont trouvé des changements métaboliques chez les petits-enfants de ceux qui ont subi une grande famine en Hollande pendant la Seconde Guerre mondiale. Pour Vavouri, cependant, bien qu’il y ait une observation épidémiologique, les mécanismes qui les provoquent ne sont pas encore prouvés “.

Les modifications épigénétiques possibles transmises après le traumatisme généré ont également été publiées Pendant l’Holocaustemais ces études ont été critiqués pour leurs méthodes et interprétationset sa signification biologique semble hors de propos. “Il existe de nombreux facteurs qui peuvent influencer et confondre ce type d’études où le psychologique entre en jeu”, explique Vavouri. “De plus, les différences sont très faibles et leur importance est difficile à accepter.”

Cependant, il y a toujours le problème de l’héritabilité perdue, le fait que les lettres des gènes n’expliquent pas une partie du modèle d’héritage observée pour pas quelques caractéristiques ou maladies. Les protéines amyloïdes pourraient-elles être la porte qui aide à fermer ce trou de connaissance?

Eroglu admet qu’il n’est pas connu ce que l’accumulation de ces protéines pourrait produire ou s’ils ont un rôle en nous, mais soulignent également que «les agrégats amyloïdes ont été observés dans les ovocytes humains, bien que nous ne sachions pas ce qu’ils font ou quelle est leur pertinence», et qu’au moins un groupe enquête sur la question de savoir si cet héritage par l’amyloïde se passe chez le rat ». Ce groupe est dirigé par Gail CornwallChercheur à l’Université du Texas. Interrogé sur ce travail et ses implications, il dit qu’il “excité”. Les protéines amiloïdes “sont un mécanisme idéal pour les organismes pour essayer de nouveaux phénotypes [los rasgos observables] avant de les modifier génétiquement. Vous pourriez penser que la nature n’éliminerait pas un mécanisme d’adaptation aussi puissant dans les organismes supérieurs », explique-t-il par e-mail.

Pour Vavouri, cependant, «il existe de nombreux exemples dans la nature que ce qui peut sembler logique ne se produit pas en réalité. Sans aller plus loin, les scientifiques pensent à de nombreuses hypothèses logiques qui ne sont pas confirmées. C’est intéressant à enquêter, mais nous ne savons toujours pas si cela se produit chez l’homme ou même chez les mammifères ou ce qu’il pourrait supposer. Pour le chercheur, «c’est un mécanisme qui a déjà de la valeur même s’il ne finit pas par tester chez l’homme. Le monde est beaucoup plus grand que nous et ce type de découvertes pourrait même nous affecter d’autres manières. »

Selon Eroglu, «rien de tout cela contredit le fait que les gènes déterminent la grande majorité de l’héritage. Cependant, il y a des traits qui ne sont pas complètement expliqués par la variation de leur séquence. Dans le Note de presse universitaireajoute: «Il y a ce mécanisme alternatif au-dessus de l’ADN. Qui sait ce qui pourrait faire? Pourrions-nous découvrir quelque chose qui ne change pas le sexe mais d’autres fonctionnalités? Ou que les maladies prédites pour lesquelles nous ne pouvons pas compter uniquement sur l’ADN?

Le paragraphe final de Votre articlebien qu’avec des formules de réserve, il a été accepté par les éditeurs du magazine et dit: «La principale implication est que les protéines héréditaires de manière stable peuvent agir comme une réserve de modificateurs encore inexplorés indépendants de la séquence génétique, une source potentielle d’héritabilité perdue. Bien que spéculative, l’amplitude des caractéristiques de la famille ne peut pas être grandement attribuée à la variation de la séquence génétique (par exemple: le diabète de type 2, certains types de cancer, la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique et le spectre autistique) suggèrent cette idée.