L’équipe de biologistes de l’Université McGill décrypte ici un mécanisme souvent invoqué dans la transmission de l'expérience paternelle à la progéniture, un mécanisme « non ADN » ou épigénétique qui passe par des modifications d’expression génétique, et par le sperme. Ces travaux, publiés dans la revue Developmental Cell, en contribuant à expliquer ces héritages jusque-là plutôt observés que complètement compris, sensibilisent un peu plus à l’importance d’un mode de vie sain, chez le père aussi.
On sait depuis longtemps que l'ADN d'un parent est un déterminant majeur de la santé et de la maladie chez les enfants. Cependant, cette hérédité ne s’opère pas uniquement via l'ADN, l’enfant « hérite aussi du mode de vie de son père » dont l'alimentation, le poids corporel ou encore le niveau de stress. Cette transmission s’effectue à travers l'épigénome : des marques biochimiques héréditaires associées à l'ADN et aux protéines qui le lient. Mais le processus via lequel ces données sont transmises lors de la fécondation, ainsi que les mécanismes exacts et les molécules du sperme impliquées, restent inconnus.
De très nombreuses études ont fait le constat de cet héritage épigénétique, lié à l’alimentation du père, sa pratique de l’exercice, et à ses différentes expériences de vie. Cette nouvelle étude fait progresser la compréhension scientifique de l'hérédité des expériences de vie paternelle et ouvre potentiellement de nouvelles voies pour étudier la transmission et la prévention des maladies.
Mais comment cette information environnementale est-elle transmise par des molécules non ADN ?
Quel processus de transmission non ADN via le sperme ? L’étude identifie une voie « non ADN » par laquelle les spermatozoïdes se souviennent des facteurs environnementaux du mode de vie du père et transmettent ces informations à l'embryon. L’auteur principal, le Dr Sarah Kimmins, chercheur en épigénétique, reproduction et développement révèle en effet un mécanisme qui inclut des protéines de sperme. Grâce aux nouvelles technologies et aux nouveaux outils épigénétiques, l’équipe a pu travailler au niveau moléculaire de l'embryon et effectuer l’analyse génomique des rares cellules disponibles.
Des changements dans certaines protéines du sperme affectent la progéniture : En impactant l'épigénome du sperme de souris mâles avec un régime alimentaire déficient en folate, puis en traçant les effets sur des groupes particuliers de molécules dans les protéines associées à l'ADN, les chercheurs ont découvert que les modifications induites par le régime alimentaire sur un certain groupe de molécules (groupes méthyle), associées aux protéines histones, (qui sont essentielles pour emballer l'ADN dans les cellules), entraînent des modifications de l'expression des gènes dans les embryons et des anomalies congénitales de la colonne vertébrale et du crâne.
Ces modifications des groupes méthyle sur les histones du sperme se transmettent lors de la fécondation et restent dans l'embryon en développement.
Il faudra regarder si ces changements néfastes induits dans les protéines du sperme (histones) peuvent être réparés.
« Mais de nouvelles voies pour la prévention des maladies chez l’Enfant viennent d'être identifiées », concluent les auteurs.
Source: Developmental Cell 8 March 2021 DOI : 10.1016/j.devcel.2021.01.01 Histone H3 lysine 4 trimethylation in sperm is transmitted to the embryo and associated with diet-induced phenotypes in the offspring
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