Bonjour à tous ! :smiley: Aujourd’hui je voulais vous parler d’un phénomène génétique très particulier. Il s’agit des interactions entre la partie du génome de votre mère et celui de votre père et surtout de leur désaccord dans le développement embryonnaire. On va donc parler de gènes qui s’expriment de façon plutôt étrange, de conflit d’intérêts parental génétique, et même de parasitisme du mâle !
Commençons par rappeler quelques bases de génétique classique. :wink:
Bon comme vous le savez sûrement, notre information génétique est ée par l’ADN une longue molécule présente dans le noyau de toutes nos cellules et qui codent pour la fabrication d’une multitude de protéines qui définisse nos caractères. Cet ADN s’organise en chromosomes et plus précisément en pairs de chromosomes, c’est-à-dire que nous en possédons 23 paires donc 46 chromosomes aux totales.
D’où nous viennent ces chromosomes ?
Les seules cellules qui ne possèdent pas 46 chromosomes sont les spermatozoïdes et les ovules qui eu n’en n’ont que 23. Une fois la fécondation réalisée, on obtiendra 46 chromosomes pour former le nouvel individu. La moitié de vos chromosomes viennent donc de votre père et l’autre moitié viennent de votre mère. Sur chaque paire il y a donc toujours un chromosome qui vient du père et un qui vient de la mère. Ce qui veut donc dire que chaque gène se trouve en deux copies quasiment identique dans votre génome. Dans la majorité des cas, les deux copies s’expriment en même temps !
C’est le cas par exemple du gène ABO qui définit le groupe sanguin. Ce gène possède plusieurs versions possibles A , B et O. Les allèles A et B code pour des protéines de surface des globules rouges. Alors que l’allèle O lui ne code pour rien du tout ! Voilà pourquoi si l’on possède un allèle A et un O, on sera de groupe sanguin A, car les deux versions du gène travaillent en même temps. Pour être du groupe sanguin O, il faut avoir les deux versions du gène O. Dans ce cas, il n’y aura pas de protéines particulières sur les globules rouges.
BREF !
Ce qu’il faut retenir de tout ça c’est que nous avons deux copies d’un même gène et que les deux s’expriment dans l’organisme même si parfois l’expression d’une des deux copies masque l’expression de l’autre.
Bon maintenant, on va compliquer un peu les choses et parler d’une catégorie de gène bien particulière !
Avant de parler de ces fameux gènes à empreinte parentale, on va parler de leurs découvertes (c’est important pour comprendre :grin: ).
Quand les techniques de microscopie et de fécondation in-vitro ont progressé cela a beaucoup apporté à la biologie. L’une des premières questions des biologistes était de savoir s’il était possible de féconder un ovule avec un autre noyau d’ovule. C’est-à-dire réunir 23 chromosomes d’un ovule avec 23 d’un autre et donc obtenir une cellule à 46 chromosomes qui pourrait donner un individu viable par la suite. On peut également se poser la même question pour les spermatozoïdes, où l’on prend un ovule et on enlève le noyau et on ajoute deux noyaux de spermatozoïdes.
Évidemment, cette expérience n’a pas été faite chez l’homme, mais chez des souris. Les scientifiques ont réalisé les transplantations que j’ai décrites avant, puis ils ont implanté les cellules fécondées dans des femelles gestantes et ensuite ils ont pu analyser les embryons après développement. Voici les résultats !
Comme vous pouvez le voir seul l’embryon qui a reçu un noyau mâle et femelle, c’est développer normalement ! Celui qui a reçu deux noyaux femelles et beaucoup plus petits et a un placenta atrophié alors que l’ovule qui a reçu deux noyaux mâles possède un plus gros placenta que dans le cas normal, mais l’embryon ne c’est pas développer correctement ! Cette expérience montre qu’il faut obligatoirement un génome paternel et maternel pour obtenir un bébé souris viable. Mais pourquoi exactement ?🤔
La découverte des gènes à empreinte parentale.
l’explication est très simple. Contrairement à la majorité des gènes certains ne s’expriment que sur une seule copie. Celle qui provient du père ou de la mère l’autre copie se trouve inactivé. Pour mieux comprendre, on va prendre un cas concret d’un de ces fameux gènes. J’ai choisi le gène Igf2 qui est soumis à une empreinte parentale. Ce gène est responsable de la fabrication d’un facteur de croissance et lorsqu’il y a des mutations cela peut induire du nanisme ou du gigantisme.
Le gène qui est porté par le chromosome provenant de la mère ne se comporte pas du tout comme celui transmit par le père.
Ce qui provoque ce changement d’expression, ce sont les groupements méthylés (CH3) qui sont ajoutés sur le gène d’origine paternelle.
Sur l’autre chromosome (celui qui est d’origine maternelle) il n’y a pas de groupe méthyle ce qui provoque la fixation d’une protéine le CTCF qui va aller se fixer sur la région du gène qui est méthylé chez le père. Cette fixation va avoir pour effet d’empêcher une autre région du gène (Enhancer) de s’activer ! Si cette région ne s’active pas alors le gène igf2 ne peut pas s’exprimer !
On peut donc dire que la fixation de méthyle sur le gène paternel permet de maintenir l’activation du gène contrairement à celui de la mère.
On appelle ce type d’inactivation un marquage épigénétique !🧬
Quelles sont les conséquences de la mutation de ce gène ?
Comme une seule des deux copies du gène s’exprime la provenance du gène muté est très importante ! Si la mutation se trouve sur le chromosome paternel. Dans ce cas la aucune des deux versions du gène ne fonctionnera. Si les deux gènes sont inactivés alors il n’y aura pas de fabrication de facteur de croissance. La personne sera donc atteinte de nanisme.
Si la mutation se trouve sur la région qui empêche le chromosome maternel d’être méthylé (le CTFC) alors les choses vont être très différentes. Tout se e comme si les deux versions sont actives et donc les deux produisent du facteur de croissance (igf2).
Alors vous devez vous dire que ce n’est pas grave puisque le facteur de croissance est fabriqué donc la personne devrait avoir une taille normale. Le problème c’est qu’avec les gènes à empreinte parentale la quantité d’expression est très importante. En l’occurrence dans notre cas l’expression d’igf2 est doublée ce qui va provoquer du gigantisme !
On voit donc ici que non seulement la région du gène qui est mutée influence la maladie, mais surtout si le chromosome qui porte la mutation vient du père ou de la mère.
L’origine de l’empreinte parentale
À présent, nous sommes en droit de nous demander pourquoi de tels gènes se sont maintenus au cours de l’évolution ? Les biologistes ont toujours eux beaucoup de mal à répondre à cette question. En effet, le maintien de ces gènes au cours de l’évolution est un paradoxe, car comme on l’a vue, une seule des deux copies s’exprime ce qui augmente le risque de maladie quand le gène est muté, il suffit que la copie qui n’est pas inactivée soit muté pour que la maladie soit présente. Alors que dans la majorité des autre gène si l’un est muté l’autre peu prendre le relais et l’individu ne sera pas malade.
Je précise qu’il existe beaucoup d’autre maladie qui fonctionne sur ce principe comme le syndrome d’Angelman ou de Prader-willi.
Comment expliquer ce curieux paradoxe ?
À l’heure actuelle, il existe plusieurs théories qui pourraient l’expliquer. J’ai choisi de vous parler de l’une d’entre elle.
La théorie du conflit de parentalité :
ce qui fut observé dans un premier temps, c’est que les gènes a empreinte qui provienne du père on tendance à augmenter de façon positive la croissance du bébé l’or du développement in-utéro en augmentent sont poids et ça taille, mais aussi en augmentant la capacité du bébé a puisé dans les ressources de la mère. Notamment via les annexes embryonnaires comme le placenta.
D’un autre côté, il a été observé que les gènes à empreinte qui venait de la mère de leurs côtés régule négativement la croissance du bébé et on tendance à minimiser la taille du fœtus et de réduire sa capacité a puisé dans les ressources de la mère, en réduisent la taille du placenta.
Comme vous pouvez le voir, ces observations sont exactement celle que nous avons décrites plus haut sur les expériences de transplantation de noyaux !
Tout se e comme si les génomes des deux parents travaillait dans un sens contraire. Favorisant tantôt la survie de la future descendance tantôt favorisant la survie de la mère. Seul l’équilibre de ses deux force génétique donne une descendance viable et une femelle qui ne succombe pas a sa grossesse.
Mais d’où vient cette guerre des sexes ?
Il faut bien comprendre que dans la plupart des théories évolutives actuelles le plus important pour un individu, c’est sa capacité à avoir la descendance la plus vigoureuse possible pour transmettre le mieux possible son propre matériel génétique. Dans ce jeu là les mâles ont souvent le rôle qui coûte le moins de sacrifice puisqu’il ne porte pas la descendance. On comprend donc facilement pourquoi les gènes a empreinte transmit du père cherche plutôt à donner toutes ses chances au futur bébé même au profit de la propre santé de la mère qui elle cherche plutôt à préserver ses ressources et a donné le moins possible au fœtus. On peut en quelque sorte parler de « parasitisme du mâle ».
C’est une autre théorie de biologie évolutive qui montre qu’au cours de l’évolution un certain nombre de mécanismes (que l’on ne détaillera pas aujourd’hui) ce sont mis en place pour rendre les règles du jeu de la reproduction inégale. Avec une moitié des individus (les mâles) profitant des ressources énergétique et nutritive de l’autre moitié (les femelles) pour la reproduction. Qui au age est une activité qui a un cout énergétique très élever.
Il semble tout de même que ce système soit plus stable et avantageux qu’une reproduction asexué, ou dans un cas où les deux sexes contribue autant a la reproduction l'un et l'autre.
Bien sûr le terme « parasite » ici n’est pas comparable avec le véritable terme de parasite en biologie comme les pathogènes qu’il existe entre les espèces.
BREF
Je rappelle que tout cela n’est qu’une théorie qui n’a de sens que pour expliquer un phénomène biologique. De plus, il faut remarquer que la reproduction sexuée avant d’être un conflit est surtout un avantage énorme comparer à la reproduction asexuée. Ce que nous pouvons constater, c’est qu’il faut quand même une coopération obligatoire des deux sexes et des deux génomes pour obtenir un résultat viable, de quoi s’en inspirer un peu plus dans notre société actuelle.🧐
voila c'est tout pour moi si vous êtes arrivée jusqu'ici je vous remercie pour votre attention.
N'hésiter pas a me poser des questions ou a me rectifier.
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