Épignétique, ou les options dun génotype Flashcards

1
Q
  1. Intro a la genetique: Potentiel de variation phenotypique associé a quoi ?
  2. Differences phenotypiques pr un mmgenotype?
A
  1. Associé a la variation génétique

2. Entre plusieurs individus ou au sein d’un mm individu.

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2
Q
  1. Definition du terme epigenetique? Processus constitue quoi ?
A
  1. Definit les changements de la chromatine et les modifications de l’expression des genes qui ne s’accompagnent pas de changements des sequences nucleotidiques.

Ce processus constitue un niveau d’info supplementaire a celui du genome et sert notamment, a determiner pr une lignee cellulaire donnee et un temps donné, quels genes sont a activer ou a inhiber.

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3
Q

Controle de l’Expression des genes

  1. Paysage epigenetique ? Cellule fait quoi ?
  2. Apres cellule totipotente (zygote)?
  3. Cellules : erythrocytes, muscles et pancreas. Genes ?
A
  1. Constitué de monts et de vallees qui guident le devenir d’une cellule

Celle-ci suit les vallees qui dessinent des chemins de differenciation.

  1. Cellules pluripotentes -> cellules multipotentes -> cellules differenciées.
  2. Housekeeping: ON pr toutes les cellules

Hemoglobine: ON slmt pr erythrocytes

Insuline: ON slmt pr pancreas

Myosine: ON slmt pr muscles

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4
Q

Epigenetique

  1. Processus ?
  2. Mecanismes ?
A
  1. Genome -> Epigenomes -> Expression genique -> Phenotypes!
  2. Les principaux mecanismes respo des modifications epigenetiques sont :
    a) modification des histones
    b) methylation de l’ADN
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5
Q

Epigenetique

Mecanismes: Modification des histones

  1. Closed / Open chromatin ?
  2. Remodelage de la chromatine ? Desacetylation ? Acetylation ?
A
  1. Closed: DNA inaccessible, transcription is repressed

Open: DNA accessible, transcription activated

  1. Modifications au niveau des aa des histones

Desacetylation des histones ne permet pas a la chromatine detre accessible a la transcritpion.

Chromatine compacte = bcp daffinite!

Acetylation reduite l’affinité entre les histones et l’ADN, permettant lacces aux facteurs de transcription et aux ARN polymerases

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6
Q

Epigenetique

Mecanismes: Methylation de l’ADN

  1. Qu’est ce ?
  2. Lien avec Bacteries-Archees? Que permet de montrer la methylation (aux enzymes de restriction)?
A
  1. Ajout groupement methyl (SEQUENCE RESTE PAREILLE!!)
  2. Methylation de l’ADN et les enzymes de restriction contstituent le systeme immunitaire des Bacteries-Archees.

Reconnait ADN etranger et le decoupe (enzymes de restriction) pr lempecher de polluer son propre ADN

METHYLATION PERMET DE MONTRER A ENZYME DE RESTRICTION QUE LA BASE METHYLEE APPARTIENT A SON ENOME, N’EST PAS Etrangere. (foirage de la vie de Yas)

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7
Q

Epigenetique

Mecanismes: Methylation de l’ADN (cytosiens methylees)

  1. CpG?
  2. Que permet le niveau de methylation des regions promotrices des genes ?
A
  1. Serie de C et G les un alignés aux autres.

Au niveau des euca, vertebrés!

  1. Permet de gerer l’expression des genes.

Marquage methylation au niveau CpG va empecher enzyme de se placer et gene de sexprimer.

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8
Q

Epigenetique

  1. Regulation de l’expression des genes: les 2 mecanismes font quoi ?
  2. Dynamisme des marques epigenetiques ?
A
  1. Acetylation des histones et methylation de l’ADN agissent de concert pr la regulation des genes
  2. Modifications epigenetiques sont DYNAMIQUES ET REVERSIBLES.

Dynamisme bcp plus grand dans lepigenetique que dans la genetique

Transmission mitotique: faut garder certain niveau de stabilité quand mm.
Transmission de mitose en mitose.

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9
Q

Epigenetique

Reprogrammation epigenetique

  1. Chezles animaux, il y a deux episodes de “reprogammation” des marques epigenetiques?

Reprogrammation = methylation level goes down

A
  1. a) Lors de la differentiation des gametes (male ou femelle)
    b) Suite a la formation du zygote (effacement des marques “gametes” pr la differentiation des cellules)

Ttes les marques de gametes vont etre effacees pr faire place a la differentiation cellulaire.

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10
Q

Epigenetique et phenotypes

Association a certaines maladies

  1. Epigenetique et cancers? Densité de CpG methylés?
A
  1. Aspects de la chromatine au niveau des genes suppresseurs de tumeur: selon letat de la methylation que va avoir la chromatine, expression gene affectée et dans ce cas de methylation, tumeur ne sera pas affectee

Peut quand mm avoir cancer malgre le fait quon a pas de mutation.

De facon generale, la densité de CpG methylés et le nb de genes inactivés augmentent durant la progression des cancers.

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11
Q

Etablissement et consequences
(Comment est ce que les marques epigenetiques font pr sinstaller? comment on fait pr ne pas les avoirs ?)

  1. Marques sont comment ?

Empreintes genomiques

  1. C’est quoi ? Comment se traduisent les marques? Genes actifs trasnmis par la femelle ? par male?
  2. Qu’est ce qui est respo du phenomene d’empreintes? Profils de methylation ?
A
  1. Marques predefinies (“cette cellule la va devenir un muscle”)
  2. Processus par lequel certains genes sont amrqués epigenetiquement selon leur origine parentale.

Marques se traduisent par l’inhibition de l’allele de ce parent (lallele de lautre parent demeurant actif)

1 4 et 6 activés quand c la femelle qui nous les donne !

  1. Methylation des genes decris plus haut respo du phenomene d’empreintes.

Genes des spermatozoides et des ovules ont des profils differents de methylation.

Ces profils sont etablis durant la gametogenese.

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12
Q

Etablissement et consequences

Empreintes genomiques

  1. Profils de methylation des chromosomes parentaux au cours de la formation des gametes?
  2. Gametogenese?
  3. Consequences?
A
  1. Remis a zero, a chaque generation, afin dy etablir les marques propres a son sexe.

Effacement des modifications epigenetiques survient dans les cellules germinales primordiales

  1. a) Effacement
    b) Reprogrammation selon sexe
  2. Lorsqu’un gene est soumis a empreinte, une seule des deux copies du gene est activé (expression monoallelique)

Cette strategie risquee entraine un certain nombre de maladies via:

a) perte de l’expression de l’allele actif
b) expression anormale de l’allele normalement silencieux.

Si herite mutation de la part de mere ou pere, change completement!

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13
Q

Etablissement et consequences

Empreintes genomiques… et les consequences

A

Maladies qui sautent des generations

Plusieurs maladies associées a l’epigenetique (provenance peut venir de l’environnement, genes, mutations, mais eussi dempreintes genomiques

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14
Q

Etablissement et consequences

En fonction de l’environnement

A

jumeaux a 50 ans auront differences significatives en hypomethylation et en hypermethylation

  1. Difference au niveau de la methylation -> genre!
    High temperature = low methylation -> high aromatase activitu -> ovary

et vice versa

  1. Effet de la diete:
    i) Baisse de methylation des CpG du gene dynacttin p62:
    a) chez reines ouvrieres aturelles
    b) chez individus traités aux ARNi

ii) Une diete riche en groupements methylés est administree a la mere -> modification du phenotype de la progenyture
3. Effet du comportement: Le comportement de la mere peut modifier le phenotype de sa progeniture

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15
Q

Etablissement et consequences

En fonction de l’environnement

  1. Plasticité developpementale

A la place de ? on a ?

Lorsque les environnements prevus et reels different, que se passe t il ?

A
  1. La trajectoire developpementale est fonction des conditions prenatales et/ou postnatales precoces de l’individu

a la place de : environnement pre-post natal precoce -> marques epigenetiques -> modification de l’expression des genes -> phenotype,

on aurait : environnement pre-postnatal precoce -> facteurs pre-postnataux precoses -> alteration des marques epigenetiques -> modification de l’expression des genes -> phenotype -> augmentation du risque de maladies.

Lorsque les environnements prevus et reels different, l’inadequation entre le phenotype de l’individu et les conditions dans lesquelles il se trouve peut avoir des consequences nefastes pr sa sante et sa valeur adaptive.

Avantageux si l’environnement est previsible.

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16
Q

Etablissement et consequences

Stochasticite (pur hasard)

  1. Compensation de dose ? comment ?

Exmple avec les chats?

Clonage ?

A
  1. Chez les mamms, un seul des deux chr. X des femelles est reellement actif. Le second chr. X de la cellule est inactivé afn de compenser l’exces d’expression par rapport aux cellules males qui nen ont qu’un.

Comment: hypoacetylation des histones, et methylation des regions promotrices des genesé

Chats tricolores, un gene sur le chr X est respo de la coloration orange (X) et noire (x).

Le patron de coloration orange et noir ne sera jamais pareil dun individu a lautre, puisque linactivation dun X ou de l’autre est aleatoire.

Les males ne peuvent normalement etre tricolores! Le cas echeant, ils sont alors XXY (1/3000 cas).

Clonage: mere mosaique pr la couleur du pelage (inactivaition aleatoire du X)

fille clonée possede le mm X inactivé (methylé) dans ttes ses cellules

Si les 2 chats sont genetiquement identiques, ils sont neamoins epigenetiquement et phenotypiquement differents.

17
Q

Etablissement et consequences

Stochasticite (pur hasard)

Stochasticité des processus epigenetiques

Imprevisibilité de l’environnement -> strategie du bet-hedging.

A
  1. Instabilité developpementale
  2. “derive epigenetique”
  3. Veillissement
  4. Heterogenéité au niveau de certains cancers

etc.

Plus on grandit, plus il y a des marques de methylation qui seront differentes

18
Q

Etablissement et consequences

3 sources differentes ?

endroit stable vs endroit imprevisible ?

A

genetique, environnement et stochasticité

Quelle proportion de la variation epigenetique totale peut etre attribuee a chacune de ces sources?

Environnement stable aura plus de variation tandis qu’un environnement imprevisible, il y aura plus de stochasticité

19
Q

Conclusion: Dynamisme des marques epigenetiques

A

Les genotypes utilisent differentes strategies epigenetiques afin de faire face a l’heterogeneité et aux fluctuations environnementales et sont selectionnés en fonction de la stabilité de l’environnement.