Quand les gènes s'activent et se désactivent

Épigénétique : choisir l'aventure

1 juin 2015

Le génome est souvent décrit comme un plan ou une recette, c'est-à-dire une série d'instructions détaillées pour créer un organisme vivant. Or, ces instructions ne sont pas si catégoriques; elles ressemblent plus à un forfait aventure à composer soi-même qu'à une série d'étapes à suivre dans un ordre déterminé. Bien que le code génétique soit essentiellement immuable, sa lecture et son interprétation peuvent changer.

L'épigénétique explore comment des facteurs environnementaux comme l'alimentation et le stress créent des changements à long terme dans l'expression génique. Les changements épigénétiques sont des marqueurs moléculaires qui se fixent au génome sans modifier l'ADN. Ces marqueurs servent de notes qui indiquent à une cellule de lire ou de ne pas lire tel gène. Un marqueur épigénétique peut déterminer quelles phrases du livre sont mises en évidence ou quelles pages sont ouvertes à un moment particulier.

Jusqu'à présent, les chercheurs se sont concentrés sur l'étude de quelques types de changements épigénétiques, notamment un processus appelé méthylation, par lequel de petites molécules appelées groupes méthyles se lient à l'ADN ou aux protéines qui l'enveloppent, pour ainsi modifier l'expression génique. Les chercheurs ne font que commencer à comprendre l'impact de ces changements sur la santé. Par exemple, des chercheurs sur le cancer tentent de déterminer le rôle possible de l'épigénétique dans l'activation et la désactivation des gènes pouvant transformer une cellule saine en cellule cancéreuse. D'autres chercheurs explorent l'impact possible du stress à des étapes cruciales du développement de l'enfant sur les risques de diverses maladies – de la dépression au diabète – plus tard dans la vie.

À titre d'organisme du gouvernement du Canada chargé d'investir dans la recherche en santé, les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) établissent des priorités stratégiques en réponse aux principaux défis touchant la santé et le système de santé. Dans le présent numéro de Voici les faits, nous présentons le Consortium canadien de recherche en épigénétique, environnement et santé (CCREES), une initiative phare visant à soutenir la recherche de pointe sur le rôle des interactions ADN-environnement dans la santé et la maladie. Les initiatives phares des IRSC mettent à profit les atouts de la recherche canadienne et nous aident à faire des investissements stratégiques dans des secteurs prometteurs de la recherche en santé.

La recherche soutenue par les IRSC présentée ici non seulement aide à mieux comprendre l'épigénétique, mais aussi à établir les fondements des progrès futurs dans le diagnostic et le traitement d'un large éventail de maladies. Voici ce dont traitent les articles :

Glossaire

ADN : Acronyme d'« acide désoxyribonucléique »; très longue molécule contenant de l'information biologique transmise d'une génération à l'autre dans tout organisme vivant; ce code dont la séquence est propre à chaque individu (sauf pour les vrais jumeaux) communique des instructions donnant forme aux structures et aux processus essentiels à la vie.

Chromatine : Complexe de molécules d'ADN enroulées autour de protéines à l'intérieur d'une cellule; cette structure condensée de protéines compose les chromosomes.

Chromosome : Structure qui constitue une subdivision de l'ADN dans une cellule; le nombre de chromosomes varie selon les espèces (les humains possèdent deux jeux de 23 chromosomes, chacun hérité d'un des parents).

Épigénétique : Domaine scientifique explorant comment les facteurs environnementaux modifient durablement l'expression génique.

Épigénomique : Étude de tous les changements épigénétiques dans un génome.

Expression génique : Les gènes ne sont pas toujours actifs; lorsqu'une cellule fabrique une protéine selon les instructions contenues dans un gène, les scientifiques parlent d'expression génique.

Gène : Segment d'une séquence d'ADN chargé d'une fonction spécifique; en général, un gène contient le code d'une protéine ayant un rôle défini dans le corps humain.

Génétique : Étude des gènes et de leur fonctionnement.

Génome : Terme employé pour désigner l'ensemble du matériel génétique d'un organisme; chez l'humain, le génome se compose de toute l'information génétique que renferment ses 23 paires de chromosomes. La génomique est l'étude de l'information contenue dans le génome.

Méthylation : Type de réaction chimique où une petite molécule, appelée groupe méthyle, se fixe à un brin d'ADN ou à une histone; ces changements chimiques constituent des modifications épigénétiques pouvant accroître ou atténuer l'activité d'un gène.

Sonde chimique : Petite molécule conçue pour interagir avec une protéine particulière, de façon à ce que les chercheurs puissent mieux comprendre la fonction de cette protéine.

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