Le cerveau, un organe épigénomiquement à part

Après le génome humain, c’est au tour de l’épigénome d’être au cœur des enjeux systémiques. Une équipe de l’Institut Salk pour les études biologiques à La Jolla, en Californie, en collaboration avec d’autres centres de recherche américains, australiens et espagnols, publie la première cartographie des méthylations des cytosines au cours du développement du cerveau de mammifères. Les biologistes ont ainsi répertorié toutes les méthylations de l’ADN nucléaire des cellules du cerveau, des neurones et de la glie de souris et d’hommes à différentes époques de la vie – du fœtus à l’adulte. La démarche met au jour la dynamique épigénétique du cerveau au cours du développement.
Organe sans cesse en réorganisation, le cerveau subit une reconfiguration des méthylations tout au long du développement et donc en parallèle de la synaptogenèse. Des motifs épigénétiques s’avèrent aussi très conservés entre les souris et les humains. Il apparaît ainsi que les méthylations non GC – sur des cytosines n’appartenant pas à des dimères G-C – sont majoritaires dans les neurones alors que les méthylations GC dominent dans tous les autres types cellulaires, y compris les cellules gliales.
Certaines modifications chez le fœtus semblent déjà préparer l’expression génique chez l’adulte. Les 5-hydroxyméthyl cytosines fœtales signent ainsi une déméthylation dans les neurones adultes. D’après ces données, le cerveau présente une dynamique épigénétique à la hauteur des prévisions : l’organe le plus complexe des mammifères ne régule pas son épigénome comme les autres tissus.
Premier pas vers la compréhension plus fine de l’épigénétique globale du cerveau, ces recherches permettront peut-être d’identifier les causes de troubles psychiatriques comme la schizophrénie ou l’autisme, pour lesquels l’épigénétique est incriminée.

Lister R et al. (2013) Science,
doi:10.1126/science.1237905

© avec l’aimable autorisation de Scot Nicholls