Depuis plus d’un siècle, les expériences de Gregor Mendel sur les pois ont défini comment les traits passent des parents à la progéniture. Mais une nouvelle étude chez la souris suggère que certains traits hérités ne suivent pas du tout ces règles classiques.
Des chercheurs de Johns Hopkins Medicine et de Texas A&M University ont découvert qu’environ 7 % des schémas d’hérédité épigénétique qu’ils ont examinés se comportaient de manière inattendue. Ces marques chimiques sur l’ADN, qui affectent le fonctionnement des gènes sans modifier le code génétique lui-même, semblaient parfois surgir de nulle part ou suivre des règles jamais vues chez les mammifères.
Des marques épigénétiques qui brisent les règles
Les changements épigénétiques sont des modifications chimiques, comme la méthylation de l’ADN, qui peuvent activer ou désactiver des gènes. Contrairement aux mutations dans la séquence d’ADN, ces marques peuvent changer en réponse à des pressions environnementales. L’étude, publiée le 20 mai dans Nature Genetics, a examiné comment ces marques étaient transmises chez la souris sur plusieurs générations.
L’équipe a découvert des centaines de cas où l’hérédité de ces marques chimiques ne correspondait pas aux prédictions de Mendel. Certaines marques semblaient apparaître spontanément, sans parent d’origine clair. D’autres montraient des schémas d’empreinte génomique, où l’expression d’un trait dépend du parent qui l’a transmis, et non du fait que le gène soit dominant ou récessif.
Première paramutation naturelle chez un mammifère
La découverte la plus frappante a peut-être été l’identification de la première paramutation naturelle jamais observée chez un mammifère. La paramutation est une forme rare d’hérédité documentée auparavant uniquement chez les plantes et les drosophiles. Dans ce processus, un allèle peut ordonner à un autre allèle de changer son état épigénétique, et ce nouvel état est ensuite transmis aux générations futures.
Cette découverte suggère que les influences environnementales pourraient jouer un rôle plus important dans l’hérédité que ce que les scientifiques pensaient. Andrew Feinberg, professeur distingué Bloomberg à Johns Hopkins et coresponsable de l’étude, a noté que les schémas non mendéliens d’hérédité épigénétique pourraient permettre aux organismes d’acquérir des traits divers ou nouveaux plus rapidement que les changements dans la séquence d’ADN elle-même.
La recherche a été financée par les National Institutes of Health et la National Science Foundation. Elle s’ajoute à un nombre croissant de preuves que l’hérédité est plus complexe que ce que les lois de Mendel peuvent expliquer seules.
Ce que cela signifie pour comprendre l’hérédité
Les résultats ne renversent pas les travaux de Mendel, mais ils élargissent le tableau. Les lois de Mendel décrivent toujours comment de nombreux traits génétiques sont transmis. Mais cette étude montre que les marques épigénétiques peuvent suivre leurs propres règles, apparaissant, disparaissant ou changeant parfois d’une manière que les séquences d’ADN ne peuvent pas.
Pour les scientifiques, ces résultats ouvrent de nouvelles questions sur la façon dont les traits évoluent et dont les organismes s’adaptent à leur environnement. Si les changements épigénétiques peuvent être hérités de manière non mendélienne, alors la vitesse et la flexibilité de l’adaptation pourraient être plus grandes qu’on ne le pensait. L’étude a été mise en avant dans un bref article d’accompagnement dans Nature et représente une étape vers la compréhension du paysage complet de l’hérédité.
