Une protéine maternelle qui accompagne l’embryon au début de son développement

Publié le : 24 novembre 2020

« Les mères laissent leur empreinte sur leurs enfants de nombreuses façons. » Des chercheurs du Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research (WEHI) en Australie ont montré le rôle de la protéine SMCHD1 dans ce processus. En effet, quand un ovocyte est fécondé par un spermatozoïde, cette protéine de l’ovocyte demeure dans l’embryon en développement, « ce qui désactive au moins 10 gènes différents et a un impact sur le développement de l’embryon ». Et qui pourrait avoir un impact sur l’enfant tout au long de la vie. Les travaux ont été publiés dans la revue eLife[1].

Un héritage différencié

« Nous héritons tous nos gènes de nos parents et il y a quelques gènes qui se comportent différemment dans la progéniture, selon qu’ils sont hérités de la mère ou du père », explique Iromi Wanigasuriya qui a dirigé l’étude. « Ce phénomène est appelé « empreinte génomique » et se manifeste dans certaines maladies génétiques. » Cette « empreinte génomique » se produit en raison des « marques épigénétiques » sur l’ADN qui influencent la manière dont les gènes peuvent être utilisés. Ainsi en est-il des gamètes. « Lorsqu’un spermatozoïde féconde un ovocyte, l’ADN des deux cellules apporte des marques épigénétiques du parent à l’enfant, qui dans certains cas sont liées à des impacts sur la santé à long terme », affirme la chercheuse. Et les protéines présentes dans l’ovocyte aident à protéger cette empreinte génomique pendant les premières phases de développement de l’embryon.

Un impact à long terme sur la santé

La procédure a consisté à « suivre » une version de la protéine marquée par un indicateur fluorescent en utilisant des techniques de microscopie avancée. Les chercheurs ont constaté que la protéine SMCHD1 maternelle persistait dans les embryons pendant au moins cinq divisions cellulaires. « Nous avons pu identifier dix gènes qui ont été éteints par la SMCHD1 de la mère dans l’embryon à un stade de développement précoce, précise le Dr Quentin Gouil qui a collaboré à l’étude. C’est la première fois que la SMCHD1 de l’ovocyte a été identifiée comme ayant un rôle dans l’empreinte génomique. »

« Bien que les effets que nous avons découverts soient subtils, nous savons que les événements survenant au cours du développement embryonnaire précoce peuvent avoir des effets à long terme sur la santé, affirme le Dr Quentin Gouil. En plus d’élargir notre compréhension de l’empreinte génomique, cette recherche ajoute une dimension supplémentaire aux nombreuses façons dont nous savons que les parents peuvent avoir un impact sur la santé de leur progéniture. »

Vers de nouveaux traitements ?

De son côté, le professeur Marnie Blewitt, également associé à ces travaux, précise que cette recherche a également contribué à « expliquer les rôles récemment découverts de la SMCHD1 dans certaines maladies, notamment les troubles du développement tels que le syndrome de Prader-Willi (PWS) et le syndrome de microphtalmie de Bosma arhinia (BAMS), ainsi que la dystrophie musculaire facio-capulo-humérale (FSHD) ».

En effet, l’étude de la protéine SMCHD1 chez les embryons aux premiers stade de développement a permis de découvrir de « nouvelles cibles génétiques que cette protéine rend muettes », déclare-t-elle. « Nous menons actuellement un effort de recherche de médicaments brevetés afin de concevoir de nouvelles thérapies pour traiter les troubles du développement et les maladies dégénératives », précise la scientifique. Et « cette recherche élargit notre compréhension de la manière dont ces nouveaux candidats médicaments pourraient avoir un impact sur l’expression des gènes ».

 

[1] Iromi Wanigasuriya et al. Smchd1 is a maternal effect gene required for genomic imprinting, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.55529

Source : Phys.org, Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research (23/11/2020)

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