Comment fonctionne l’hérédité ? Une nouvelle étude explore le rôle de l’épigénétique

On transmet à sa descendance ses gènes, son ADN. Mais certaines espèces peuvent également transmettre un autre type d’information, dite épigénétique, qui indique quels gènes peuvent ou non s’exprimer. Une nouvelle étude parue dans Science explore les mécanismes qui permettent cette transmission chez les plantes.

Hérédité classique et énigmes épigénétiques

Comment fonctionne l’hérédité ? Ou, en d’autres termes, par quels mécanismes moléculaires un organisme peut-il transmettre certaines caractéristiques à sa descendance via la reproduction sexuée ? Depuis les années 1940, on sait que l’ADN porte l’information génétique transmise de génération en génération.

Cependant, différentes observations chez les plantes indiquent que certaines différences héritables, comme un retard de floraison ou un changement de pigmentation du maïs, ne sont pas dues à des mutations de l’ADN.

L’épigénétique : modifications héritables sans mutation

L’étude montre que l’épigénétique contribue aux différences héritables, notamment en réponse à des stress environnementaux tels que la sécheresse. Les modifications épigénétiques n’affectent pas la séquence d’ADN, mais sa capacité à favoriser ou non l’expression des gènes. Parmi elles, la méthylation de l’ADN joue un rôle clé, pouvant être transmise sur des dizaines de générations ou rétablie rapidement à son état initial.

Le mystère de la floraison retardée chez Arabidopsis thaliana

Arabidopsis thaliana, plante modèle de laboratoire, a présenté un retard de floraison sans mutation identifiée dans la séquence d’ADN. La cause : une perte de méthylation de l’ADN au niveau du gène FWA, normalement méthylé et silencieux. Cette perte active le gène et retarde la floraison, un état transmis fidèlement sur plusieurs dizaines de générations.

Différences entre plantes et mammifères

Chez les mammifères, l’épigénétique est également active, mais les modifications de méthylation de l’ADN sont presque entièrement réinitialisées à chaque génération. Les caractères épigénétiques héritables, comme observés chez les plantes, restent donc rares chez les animaux.

Éléments transposables et héritabilité

Les chercheurs ont étudié 7 000 éléments transposables d’A. thaliana, cibles majeures de la méthylation de l’ADN. Ils ont montré qu’une perte de méthylation peut être héritée sur 10 à 20 générations. La restauration de la méthylation est plus rapide pour les éléments présents en grand nombre de copies, soulignant le rôle d’un contrôle épigénétique strict.

Preuves dans la nature

L’analyse de 700 lignées naturelles a révélé qu’environ 1 000 éléments transposables (15 % des 7 000 étudiés) présentent une perte héritable de méthylation similaire à celle observée expérimentalement, indépendamment de la séquence génétique. Ces variations naturelles modulent l’expression des gènes voisins, en particulier ceux impliqués dans la réponse aux stress environnementaux.

Implications et perspectives

Ces découvertes démontrent que, bien que l’ADN reste central dans l’hérédité, les variations épigénétiques contribuent également aux différences héritables, du moins chez les plantes. Elles ouvrent la voie à une compréhension plus fine des mécanismes par lesquels les organismes s’adaptent à leur environnement, au-delà des seules mutations génétiques.

X-Base News, 2026

Dr. GBEKLEY E. Holaly, Dr ALOGNON A. Gaston
https://orcid.org/0000-0003-3920-0678