L'épigénétique désigne littéralement ce qui se superpose à la génétique. Les processus épigénétiques expliquent comment l'exposition continue à des facteurs environnementaux façonne des réponses adaptatives rapides.
Ces processus d'adaptation sont essentiels à la survie de toutes les espèces, en particulier dans un environnement qui évolue de plus en plus vite. Si vous voulez connaître les particularités de cette branche scientifique, continuez à lire.
Tout le patrimoine génétique n'est pas obtenu par les gènes
Dès l'école, nous apprenons que des traits tels que la couleur des yeux et la texture des cheveux sont dus aux gènes, les parties de l'ADN qui codent pour les protéines et sont héritées, mais ce n'est qu'une partie du processus. La vérité est que les gènes, codés par les bases azotées, ne représentent que 1,5% de l'ADN total.
Qu'arrive-t-il à cet énorme 98,5% restant? Eh bien, ce n'est pas tout à fait connu. Ces parties non codantes pourraient être considérées comme similaires aux Web profond. Pour faire une analogie, les informations qu'il contient ne sont pas accessibles à l'aide d'un navigateur traditionnel.
L'épigénome est également hérité
Jusqu'à présent, on connaît des séquences qui ne codent pas pour des protéines, mais sont la cible de processus de régulation des gènes. A) Oui, Il a été décrit que ces séquences non codantes peuvent être "marquées" et que ces marques constituent un système qui régit l'expression des gènes. C'est ce qu'on a appelé l'épigénome.
L'épigénétique fonctionne au moyen d'étiquettes ou de marques chimiques qui, ajoutées aux chromosomes ou aux histones, activent ou désactivent les gènes.
Le nouveau phénotype résultant est transmis d'une cellule à ses cellules filles lors de la division cellulaire, mais il est également hérité d'un être vivant à sa progéniture. Ces traits peuvent être conservés pendant plusieurs générations. Ensuite, nous examinerons quelques exemples de changements épigénétiques dans le règne animal.
La coquille défensive de la puce d'eau
Les puces d'eau douce appartiennent à un genre de crustacés planctoniques appelés Daphnie. Ces petits peuvent détecter les produits chimiques produits par leurs prédateurs lorsqu'ils sont dans les parages.
Ainsi, lorsqu'ils perçoivent cette menace, ils forment une sorte de mur défensif. Concrètement, l'animal subit des modifications de l'architecture de la carapace, ce qui augmente l'épaisseur et la rigidité de la procuticule.
De plus, ces invertébrés ont également montrent des changements plus sophistiqués qui s'adaptent à la stratégie de chasse de chaque prédateur. Par exemple, D. pulex développe des "crocs" qui contrecarrent la préhension des larves naines fantômes Chaoborus (Diptères).
Au contraire, en présence du prédateur Notonecta glauca, l'espèce Dapnia longicephala développe des crêtes qui empêchent la pénétration du tronc du prédateur. Ces transformations de la puce d'eau sont dues à l'épigénétique.
Aussi impressionnant soit-il, ce qui est le plus frappant, c'est que votre progéniture naîtra également avec ces casques et souvent ce phénomène se poursuit même chez ses petits-enfants. Ainsi, la défense est héritée entre les générations.
Epigénétique et adaptation au changement climatique
En 2016, des scientifiques canadiens ont démontré qu'une population de raies (Leucoraja ocellata), qui habitent le sud du golfe du Saint-Laurent, sont devenus plus petits en réponse aux eaux plus chaudes. Ils ont réduit leur taille corporelle de 45% par rapport aux autres populations.
Les scientifiques ont rapporté que ces patins s'étaient adaptés aux températures chaudes de l'eau, qui présente environ 10 °C de plus que d'autres endroits du golfe. Il s'agit d'une adaptation importante, car lorsque l'océan se réchauffe, la teneur en oxygène diminue, ce qui rend difficile pour les plus gros poissons de s'oxygéner correctement.
L'étude a détecté 3 653 changements dans l'expression de leurs gènes qui reflétaient, en plus du changement de taille corporelle, d'autres associés aux processus physiologiques. À l'exception des variations épigénétiques détectées, la séquence de leurs gènes était identique à celle d'une autre population de raies atlantiques.
L'étude des changements épigénétiques produits par les insecticides
L'exposition aux insecticides exerce une forte pression sur les espèces d'insectes, car sans aucun moyen de mécanismes de résistance, elles ne survivront pas. L'utilisation d'insecticides dans les programmes de lutte contre les vecteurs et les ravageurs est inévitable pour des raisons de santé publique et dans l'agriculture industrielle.
Les preuves suggèrent qu'en plus des mécanismes de résistance connus, les processus épigénétiques peuvent jouer un rôle important. Les changements épigénétiques de l'ADN en réponse à l'exposition aux insecticides pourraient créer un mode d'action sensible pour améliorer l'adaptation précoce. Pour cette raison, c'est un domaine de recherche scientifique intense.
