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Des phénotypes différents pour un même génotype dus à une variabilité des marques épigénétiques : Exemple de l’allèle Avy du gène agouti chez la Souris

 

Des phénotypes différents pour un même génotype dus à une variabilité des marques épigénétiques : Exemple de l’allèle Avy du gène agouti chez la Souris

Les chercheurs ont croisé des souris mâles de génotype Avy//Avy avec des femelles de souris noires de génotype a//a. L’allèle "a" du gène agouti est un allèle muté dont la séquence peut être comparée avec celle de l’allèle sauvage "A". Fichier « Agouti souris grise –souris noire .edi ». On constate que la mutation à l’origine de l’allèle "a" entraîne l’apparition d’un codon stop anticipé, de sorte que cet allèle code pour une protéine agouti non fonctionnelle. En conséquence les mélanocytes de la peau des souris a//a ne synthétisent que de l’eumélanine.

Les chercheurs ont constaté dans la descendance de ces croisements la présence de souris ayant des phénotypes différents comme l’illustre la figure ci-dessous

 Phénotypes AVY.jpg

 D'après Dana C Dolinoy : The agouti mouse model: an epigenetic biosensor for nutritional and environmental alterations on the fetal epigenome; Nutr Rev. 2008 Aug; 66(Suppl 1): S7–11.

Les chercheurs ont aussi étudié l’expression de l'allèle Avy agouti dans la peau des souris grises et jaunes ainsi que dans d’autres tissus en utilisant la technique du Northern blot.

La figure suivante illustre les résultats obtenus chez une souris jaune et une souris pseudoagouti (grise) toutes 2 de génotype Avy//a.

Electrophorèse agouti yellow et pseudoagouti.jpg

Identification des ARNm par Northern blot.

Adapté d'après Duhl DM et al. Neomorphic agouti mutations in obese yellow mice. Nat Genet. 1994 Sep;8(1):59-65.

B : cerveau ; Sp : rate ; K : rein ; Li : foie ; Lu : poumons ; Sk : peau.

Les chercheurs précisent que l'expression de l'allèle "a" est négligeable par rapport à l'allèle Avy.
 
Ils ont ensuite analysé la méthylation des  sites CpG présents dans la séquence d’ADN IAP insérée dans la séquence régulatrice de l’allèle Avy et donc caractéristique de cet allèle. La figure indique pour 4 tissus les résultats obtenus.
 

Méthylation Avy.jpg

D'après : Robert A. Waterland and Randy L. Jirtle : Transposable Elements: Targets for Early Nutritional Effects on Epigenetic Gene Regulation. Mol Cell Biol. 2003 Aug; 23(15): 5293–5300.

T (Tail, peau de la queue). L (Liver, Foie). K (kidney, Rein). B (Brain, Cerveau).