Dans le laboratoire Wang, il n'est pas rare que les vers vivent pendant longtemps.
Le chef du groupe senior du Campus de recherche HHMI Janelia, Meng Wang, et son équipe étudient la longévité. Ils ont montré qu'en surexprimant une enzyme dans les lysosomes du ver ronde C. elegansils peuvent prolonger la vie du ver jusqu'à 60%.
Mais étonnamment, l'équipe a constaté que la progéniture des vers sans cette modification génétique vivait encore plus longtemps que la normale. Lorsqu'ils ont traversé leurs vers à longue durée de vie avec des vers « de type sauvage » qui ne surexpriment pas la procédure de laboratoire de routine enzymatique-A utilisée pour nettoyer les manipulations génétiques, ils ont vu que la progéniture vivait également plus longtemps que les vers normaux. D'une manière ou d'une autre, les marqueurs de longévité étaient transférés de génération en génération, même quatre générations plus tard.
Dans de nouvelles recherches, Wang et son équipe découvrent comment les changements dans les lysosomes du ver qui favorisent la longévité sont transférés des cellules de son corps à ses cellules reproductrices par des histones-protéines qui jouent un rôle clé dans l'organisation et la régulation de l'ADN. Dans les cellules reproductrices, ces messagers d'histones provoquent des modifications de l'épigénome-A du ver d'étiquettes chimiques qui régulent l'expression des gènes, ce qui permet de passer des changements lysosomaux de génération en génération sans changer l'ADN sous-jacent.
Les résultats ont des répercussions bien au-delà de la longévité. Les modifications épigénétiques peuvent aider les organismes à faire face à de nombreux types différents de facteurs de stress environnementaux à partir des changements de régime alimentaire à l'exposition des polluants au stress psychologique et que le nouveau travail montre comment ces avantages pourraient être conférés des parents à leur progéniture.
Vous pensez toujours que votre héritage est dans le noyau, dans la cellule, mais maintenant nous montrons que l'histone peut passer d'un endroit à un autre endroit, et si cette histone porte une modification, cela signifie que vous allez transférer les informations épigénétiques d'une cellule à une autre. Il fournit vraiment un mécanisme pour comprendre l'effet transgénérationnel. «
Meng Wang, HHMI Janelia Research Campus Campus Senior Group Leader
Découvrir l'héritage
Les chercheurs ont constaté qu'un type de modification des histones – un type de changement épigénétique était élevé dans les vers à longue durée de vie par rapport à ceux qui ont une durée de vie normale. Ils voulaient voir comment cette modification était liée aux changements lysosomaux qui favorisent la longévité.
En utilisant une combinaison d'outils génétiques, de transcriptomiques et d'imagerie, ils ont constaté que les changements dans le métabolisme lysosomal affectant la longévité des vers activent une série de processus à l'intérieur de la cellule. Ces actions déclenchent une augmentation d'une variante d'histone spécifique, qui est transportée des tissus somatiques ou corporels du ver vers sa lignée germinale ou ses cellules reproductrices par des protéines qui fournissent des nutriments aux œufs en développement. Dans la lignée germinale, l'histone est modifiée, permettant aux informations du lysosome d'entrer dans la lignée germinale et d'être transmises du parent à l'enfant.
Les chercheurs montrent que cette voie est activée pendant le jeûne, ce qui provoque un changement dans le métabolisme lysosomal, fournissant un lien du phénomène physiologique aux changements dans la lignée germinale.
Le nouveau travail ajoute à une preuve croissante de preuves que les lysosomes, autrefois considérés comme n'agissent que comme les centres de recyclage de la cellule, fonctionnent également comme un centre de signalisation pour contrôler différents processus dans la cellule et s'avèrent désormais affecter les générations.
La nouvelle recherche dévoile également un nouveau mécanisme pour transporter des informations des cellules somatiques aux cellules germinales à travers des histones, ce qui pourrait aider à expliquer comment d'autres types d'informations héréditaires sont passées du parent à la progéniture.
En fournissant un mécanisme pour comprendre comment les changements environnementaux dans les cellules somatiques sont passés à travers la lignée germinale, le nouveau travail pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre les effets transgénérationnels qui ont été observés précédemment, comme la malnutrition d'un parent affectant sa progéniture.
« Nous montrons maintenant que le soma et la lignée germinale peuvent être connectés par l'histone et peuvent transporter des informations génétiques mémorables pendant des générations », explique Wang.
