remaniements de l`adn apres fecondation chez les mammiferes

Département
Physiologie animale
et Systèmes d'élevage
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075-2013
Toutes espèces
REMANIEMENTS DE L’ADN APRES FECONDATION CHEZ
LES MAMMIFERES
Lors de la fécondation, les deux gamètes parentaux s'unissent pour former un embryon, appelé zygote au
stade unicellulaire, dont le génome est dans un premier temps inactif. La réactivation de ce génome nécessite de
profonds remaniements dans l'organisation de la chromatine* et du noyau impliquant des modifications
épigénétiques** parmi lesquelles la déméthylation et l’hydroxyméthylation de l'ADN, qui sont nécessaires à
l’activation du génome embryonnaire.
Le but de ce travail était d’examiner de manière détaillée la déméthylation de l'ADN dans l'embryon au
stade zygote chez deux espèces, la souris et le lapin, ainsi que la formation d'ADN hydroxyméthylé et cela in vivo
et in vitro. L'activation du génome embryonnaire est très précoce chez la souris, qui apparaît comme une
exception. De ce fait, le lapin apparaît comme un modèle plus représentatif des mammifères. De plus, les
embryons de lapin développés aussi bien in vitro qu’in vivo sont facilement disponibles. Les résultats rapportés
précédemment sur le taux de méthylation de l’ADN des génomes parentaux étaient assez contradictoires. Pour
préciser ces données, cinq stades de l’état des pronucléi*** durant le premier cycle cellulaire ont été définis et le
taux d’ADN méthylé a été calculé pour chacun de ces stades. L’hydroxyméthylation a été également étudiée
durant la réplication de l’ADN (Phase S du cycle de la cellule) chez la souris.
Les deux pronucléi présentent deux cinétiques distinctes de reprogrammation de la méthylation de l’ADN
du zygote. Chez le lapin, dans le pronucléus maternel, le taux de méthylation reste constant durant tout le stade
unicellulaire grâce au maintien de la méthylation durant la réplication. Dans le pronucléus paternel des deux
espèces, une déméthylation active intervient avant la phase S. Elle continue durant la réplication chez la souris,
alors qu’on assiste à une augmentation de la méthylation chez le lapin. Cette reprogrammation de la méthylation
semble altérée chez les embryons se développant in vitro. Chez la souris, une quantification durant la phase de
réplication à la fois des taux de méthylation et d’hydroxyméthylation montre que les deux cinétiques ne sont pas
entièrement complémentaires. Ceci suggère que l’hydroxyméthylation aurait un rôle épigénétique à part entière,
indépendant de la méthylation.
Cette étude a permis d’affiner les protocoles d’analyse des phénomènes de méthylation et
d’hydroxyméthylation de l’ADN du zygote et d’expliquer une partie des résultats contradictoires précédemment
obtenus (espèce, stade cellulaire).
*La chromatine est la forme sous laquelle se présente l'ADN dans le noyau.
** Les modifications épigénétiques entraînent des modifications héritables de l'expression des gènes sans modifications de la
séquence d'ADN. Il s'agit principalement de modifications chimiques soit de l'ADN lui même (méthylation et
hydroxyméthylation dont il est question ici) soit de protéines associées à l'ADN (histones). Les modifications épigénétiques
permettent ainsi une lecture différente d'un même code génétique, ce qui explique les différences entre les différents organes
d'un individu, mais aussi les différences existant chez des vrais jumeaux.
***pronucléi : il s'agit des deux noyaux, d'origine paternelle et maternelle, qui se forment au moment de la fécondation, et
restent séparés dans l'embryon au cours du stade zygote.
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J. SALVAING
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Tél : 01 34 65 27 92
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SOURCE: Salvaing, J., Aguirre-Lavin, T., Boulesteix, C., Lehmann, G., Debey, P., Beaujean, N., 2012, 5-Methylcytosine and 5Hydroxymethylcytosine Spatiotemporal Profiles in the Mouse Zygote. PLoS ONE, 7(5):e38156
Reis, AR., Adenot, P., Daniel, N., Archilla, C., Peynot, N., Lucci, CM., Beaujean, N., Duranthon, V., 2011, Dynamics of DNA
methylation levels in maternal and paternal rabbit genomes after fertilization. Epigenetics, 6: 1–7.
Rédaction : Sylvie André - © Inra 2013, tous droits réservés.
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