L’Abeille et l’épigénétique
Objectifs du dossier sur l'épigénétique de l'abeille
Un premier dossier sur l'épigénétique a fourni des supports pour introduire les bases de cette nouvelle discipline en plein essor.
Même s’il existe plusieurs définitions de l’épigénétique, un dénominateur commun à toutes est qu’elle intègre tous les mécanismes qui affectent l’expression des gènes sans modification de leur séquence de nucléotides. D’une façon plus générale, on peut dire que l’épigénétique gouverne la façon dont le génotype est utilisé pour créer un phénotype.
Les mécanismes épigénétiques sont divers : méthylation de l’ADN au niveau des cytosines des dinucléotides CpG, modifications des histones (méthylation, acétylation, phosphorylation), protéines associées à l’ADN dans la chromatine, intervention d’ARN non codants dont les études les plus récentes révèlent l’importance.
Les mécanismes les plus étudiés et connus se réfèrent à la méthylation de l’ADN et les exemples du premier dossier s’y rapportent exclusivement. Dans ce dossier sur l’Abeille, les données relatives à la méthylation de l’ADN sont aussi les plus abondantes et ce sont elles que nous avons retenues.
La variabilité des marques épigénétiques se manifeste au sein d’un organisme et entre les organismes appartenant à la même espèce. Elle peut se traduire par des différences phénotypiques.
- Au sein d’un organisme pluricellulaire, la diversité des épigénomes des cellules entraîne la pluralité des différents types cellulaires. Cette liaison entre épigénétique et spécialisation cellulaire sous-tend tout le dossier sur l’épigénétique de l’Abeille. Elle est renforcée par le fait qu'une modification épigénétique affectant les cellules du cerveau au cours de la vie de l'organisme entraîne une évolution structurelle et fonctionnelle du tissus cérébral à l'origine d'une évolution comportementale.
- La diversité phénotypique au sein d’une espèce due à une variabilité épigénétique entre individus a été abordée à partir des différences de couleur du pelage chez la souris (marques épigénétiques de l’allèle Avy du gène agouti). L'abeille est un bon support pour enrichir cette notion de variabilité phénotypique au sein d'une espèce due à une variabilité épigénétique.
- Tous les exemples du premier dossier ont trait à l’analyse d’un seul gène dont l’expression diffère en fonction de ses marques épigénétiques. Avec l’épigénétique de l’Abeille, on a une perspective globale. Il s’agit d’un exemple où, à partir d’un même génome on aboutit, du fait d’une variabilité épigénétique, à des organismes dont le phénotype diffère tant sur le plan anatomique que comportemental. L’épigénétique apparaît comme un interface entre l’environnement et les gènes : des différences d’environnement au cours du développement, se répercutent sur les marques épigénétiques des gènes impliqués dans le développement, lesquelles déterminent le patron d’expression de ces gènes, et par là le phénotype des individus. On peut parler de plasticité phénotypique déterminée par une plasticité épigénétique en fonction de facteurs d’environnement, notamment alimentaires.