Analyse ciblée de la méthylation d'ADN dans la lignée germinale mâle pour le dépistage de l'influence environnementale

 

Géraldine Delbes

Institut national de la recherche scientifique [INRS]

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Chez les mammifères, il existe deux fenêtres de développement pendant lesquelles la méthylation de l'ADN se reprogramme : lors de la formation du zygote et lors de l'établissement de la lignée germinale.  Il est connu que la reprogrammation durant la formation des cellules germinales est plus profonde que celle subie après la fécondation, puisque seule la reprogrammation dans les cellules germinales permet d'effacer les empreintes parentales (gène dont l'expression est influencée par son origine gamétique). Dans la lignée germinale mâle, les profils de méthylation d'ADN changent de façon dynamique tout au long de la vie, des cellules germinales fœtales jusqu'aux spermatozoïdes matures. Ceci établit l'épigénome du spermatozoïde qui guidera, en partie, le développement de l'embryon. Cette programmation représente donc une fenêtre d'opportunité ou de fragilité unique pouvant mener à des aberrations et à un large spectre de problématiques dans la production des gamètes.  Des données expérimentales suggèrent que la méthylation de l'ADN est sous l'influence de substances chimiques environnementales, pouvant conduire à des anomalies de différenciation ou de la fonction des cellules. Ce mécanisme a aussi été proposé pour expliquer l'héritage transgénérationnel de l'influence environnementale.

Pour le moment, l'étude de cette sensibilité à l'environnement est très difficile à faire puisque nous n'avons pas de référence en ce qui a trait à l'établissement normal de la méthylation de l'ADN durant la spermatogenèse.  Ainsi, nous proposons de produire la cartographie de la méthylation durant la spermatogenèse en développant une plate-forme sur mesure pour étudier les modifications de méthylation d'ADN spécifiquement dans le sous-ensemble du génome qui régule et code pour les gènes. Nous sommes dans une situation unique pour générer cette référence puisque nous avons développé des méthodes innovantes permettant d'isoler avec une grande pureté les cellules germinales à différents stades de leur différentiation. 

Nos objectifs sont : 1) décrire l'ontogénèse de la méthylation de l'ADN spermatique, dans neuf populations de cellules germinales purifiées tout au long de la vie et 2) déterminer la sensibilité du méthylome d'ADN à des étapes clés de développement en réponse à l'exposition aux perturbateurs endocriniens. Cette recherche conduira à la première description détaillée du méthylome dans la lignée germinale mâle au cours du développement, et permettra d'identifier les signatures épigénétiques de l'exposition aux perturbateurs endocriniens.