[PDF] Présentation PowerPoint Unité de Génétique

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Epigénétique et reproduction

Mécanisme normal du développement

Institut Curie-Paris

Unité de Génétique et Biologie du Développement Equipe "Décisions Epigénétiqueset Reproduction»

8 histones

+ADN

ADN: méthylé

Histones: lysine9 et lysine27 méthylées

Chromatine: compactée

ADN: non méthylé

Histones: acétylées, lysine4 méthylées

Chromatine: relaxée

Gène "OFF»

Non accessible

Gène "ON»

Accessible>ARN messager

épi» génétiques

Génome unique, mêmes gènes (génotype)

épigénétiquese met-elle en place?

Les marques épigénétiques ne sont ni pro-actives mais agissent en réponseà une décision de la cellule, programméepar des signaux et enclenchée par les facteurs de transcription

épigénome

Au cours du développement,

les cellules "réagissent» à des signaux qui proviennent: -des cellules voisines mécaniques: contact direct chimiques: courte-distance chimiques: longue-distance(hormones)

1. Signal

2. Réponse: facteurs de transcription

Gènes cibles activés ou réprimésCH3

CH3 CH3

3. Consolidation épigénétique

Méthylation

Modifications

Cellule

Noyau

Cytoplasme

CH3 CH3 CH3 Mémoire en absence du signal inducteur/stimulus La cellule maintient son identité, grâce aux marques épigénétiques.

Stabilité

initial. Transmission "autonome» des marques épigénétiques. signal archivage/ mémoire cellulaire au cours du développement

Héritabilité

Héritabilité épigénétiquecellulaire

Héritabilité

Héritabilité épigénétiqueau cours des générations?

Mutant PéloriqueLinaire normale

Epimutation:

Lcyc, (Cubas et al., 1999)

Origine:

décrit initialement par Linné en 1744 (Peloria

Linariavulgaris, ou gueule-de-loup

Suède

Linné 1744

Héritabilité épigénétique inter-ou transgénérationnelle? chez les Plantes

Existe toujours de nos jours:

parfaitement héritable au cours des générations, indistingable

PROTAMINES

HISTONES

-Méthylation ADN: oui -Modifications histones: rares

METHYLATION ADN

remplacement rapide par des histones maternelles -2% chez la souris fécondationimplantation -Méthylation ADN: oui -Modifications histones: oui -Méthylation ADN: oui

H3K27me3

H3K4me3

marques héritées maternellement

Pas de persistance au delà de

Méthylation

ADN paternelmaternel

Profils très différents sur chromosomes

maternels (ovocyte) et paternels (sperme) Les profils de méthylation hérités des gamètes (ovocyte et sperme) sont profondément remaniés après la fécondation -Embryogenèse précoce: effacement et acquisition de profils "somatiques» -Gamétogenèse: effacement et acquisition de profils gamétiques

EmbryogenèseGamétogenèse

Peu de possibilité de transmission au fil des générations chez les mammifères

Une exception, les gènes soumis à empreinte

EmbryogenèseGamétogenèse

Gardent la mémoire de méthylation parentale après fécondation

MATPAT

Gène

empreinte maternelleGène empreinte paternelle ovocytespermatozoïde

Les gènes soumis à empreinte

Profils asymétriques de méthylation sur les deux copies chromosomiques -Mendel!) Non-équivalence épigénétique des chromosomes parentaux

LIGRE = Tigressex LionTIGRON = Lionnex Tigre

Croisements interspécifiques

Suivant le sens du croisement, les traits ne sont pas les mêmes portant les marques de méthylation gamétiques Gğnes edžprimĠs ă partir de l'allğle maternel Gğnes edžprimĠs ă partir de l'allğle paternel (?) Données conflictuelles Les gène soumis à empreinte sont rares: environ 100 (0,3% de tous les gènes)

Caryotype de souris

Mutation/deletion

0 dose

1 dose (normal)

1 dose

Duplication uniparentaleAnomalies de méthylation

0 dose

2 doses

0 dose

2 doses

Gène à expression paternelle

Epimutation

11p15.5Beckwith-Wiedemann syndrome

Silver -Russel syndrome

20q13.1Pseudo-hypoparathyroidism

6q24Transient Neonatal Diabetes Mellitus

15q11-13Prader-Willi syndrome

Angelman syndrome

Cancers

Maladies liées aux gènes soumis à empreinte

Les gènes soumis à empreinte

Imposent une reproduction sexuée obligatoire chez les mammifères-besoin de 2 génomes parentaux

Létalité embryonnaire à mi-gestation

EmbryonPlacenta

spermatozoïde ovocyte

Embryon

1 cellule

Barton et al., 1984

McGrath et al., 1984

uniparentauxpar transfert nucléaire chez la souris

Casde parthénogenèsespontanéechez

Tératomeovarien(kystedermoïde)

Casspontanéechez

Mole hydatidiforme

Hyperplasietrophoblastique

°Les marques épigénétiques sont acquises au cours du développement de manière contrôlée dans le temps Consolident et perpétuent les identités cellulaires °Tabula rasa des profils épigénétiques entre les générations

Peu d'opportunitĠ de transmission parentale

°Cas exceptionnel des gènes soumis à empreinte, héritage épigénétique entre les générations -Origine: ont tous des motifs génétiques particuliers (TGCCGC) qui recrutent des protéines les "protégeantͩ de la perte de mĠthylation de l'ADN -Ne résistent pas la vague de déméthylationgamétique -Rares mais essentiels au développement (fonction et dosage)!quotesdbs_dbs1.pdfusesText_1

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