La diversité génétique, c'est-à-dire le contenu des gènes eux-mêmes, rend déjà chacun de nous unique. Mais ce qui distingue différentes cellules avec le même ADN, c'est l'expression des gènes: quels gènes sont « actifs » et quand. L'expression des gènes est ce qui permet aux cellules de votre peau d'avoir une apparence et de fonctionner d'une manière totalement différente des cellules nerveuses, et c'est ainsi que tous les tissus de votre corps peuvent se développer à partir d'une seule cellule d'un embryon.
Maintenant, cependant, les scientifiques commencent à comprendre à quel point l'environnement peut avoir un impact sur les gènes et comment les expériences qui modifient l'expression des gènes au début de la vie peuvent avoir des effets durables sur l'âge adulte. L'expression des gènes pourrait lier « nature » et « éducation » de manière surprenante (et toujours mystérieuse).
Gènes, exprimez-vous
Vos cellules doivent pouvoir activer et désactiver les gènes pour se comporter correctement. Prenez une cellule souche nerveuse, qui finira par se transformer en neurone ou en cellules nerveuses. Il doit supprimer les gènes qui maintiennent la cellule dans un état « semblable à une tige » et commencer à exprimer les gènes nécessaires pour devenir plus nerveux. Ce processus, appelé neurogenèse, se produit tout au long de votre développement embryonnaire et jusqu'à l'âge adulte (dans un processus appelé, vous l'avez deviné, neurogenèse adulte).
Quelles sont les causes des changements dans l'expression des gènes ?
Certains changements dans l'expression des gènes semblent être « câblés » et commencent à se produire presque immédiatement au cours du développement. D'autres facteurs biologiques interviennent également. Vos niveaux d'hormones, par exemple, peuvent affecter la façon dont vos gènes sont exprimés. C'est important pour devenir un homme ou une femme in utero, et cela a également un impact sur la puberté, la croissance des cheveux, la fertilité et d'autres facteurs tout au long de la vie.
Les changements dans l'expression des gènes pourraient également être provoqués par l'exposition à des produits chimiques dans votre environnement. Par exemple, l'exposition aux mutagènes (produits chimiques qui causent des mutations génétiques) peut augmenter ou diminuer la quantité un gène est exprimé, et les changements anormaux qui en résultent dans l'expression des gènes sont liés à des maladies telles que cancer. L'exposition à l'alcool, par exemple, peut déclencher des changements dans l'expression des gènes qui affectent l'état nutritionnel, contribuant aux carences nutritionnelles. Et les mutations génétiques héréditaires pourraient également augmenter ou diminuer l'expression de vos gènes.
Pour ce qui est de comment vos cellules contrôlent l'expression des gènes, il existe plusieurs façons d'augmenter ou de diminuer l'expression. L'une des clés est la méthylation de l'ADN, un moyen de supprimer les gènes. Plus un gène est méthylé, moins il peut être exprimé; à l'inverse, la déméthylation augmente l'expression de l'ADN. Les références 1 et 2 contiennent de bonnes informations de base à ce sujet.
Alors, comment votre éducation s'intègre-t-elle?
Il s'avère que les expériences de la vie peuvent également avoir un impact sur l'expression de vos gènes. Et de nouvelles recherches suggèrent que les expériences de la petite enfance, même trop tôt pour s'en souvenir, pourraient affecter votre cerveau pour le reste de votre vie.
Nouvelle recherche publié dans La science a examiné comment le style de maternage affectait le cerveau des souris en développement pour déterminer comment la nature et l'éducation peuvent entrer en collision pour influencer le comportement. La base de l'expérience était simple: observer le style de maternage de différentes souris, puis voir comment différents maternages styles (attentif, négligent) affecteraient l'expression d'un gène, appelé L1, dans le centre émotionnel de la progéniture cerveau. Pour aider à éliminer les différences génétiques (parce que, rappelez-vous, les gènes hérités peuvent influencer l'expression des gènes), les scientifiques a également échangé une partie de la portée, de sorte qu'un chiot d'une mère négligente serait élevé par une personne attentive, ou vice versa.
Les chercheurs ont découvert que les souris élevées par une mère attentive présentaient moins de méthylation sur leur gène L1 – en d'autres termes, le gène était moins supprimé – que les souris élevées par des souris négligentes. Cela était vrai même chez les souris ayant subi un échange de portée, ce qui suggère que le niveau de méthylation (le niveau de suppression des gènes) était lié à l'éducation des souris plutôt qu'à un facteur génétique héréditaire.
Qu'est-ce que tout cela veut dire?
Ces résultats reflètent ce que les scientifiques ont déjà vu chez les enfants - que les enfants qui ont été négligés dans leur enfance ont des schémas de méthylation différents de ceux des enfants élevés par des parents attentifs. Mais la recherche est encore précoce, et les auteurs de l'étude sur les souris ne savent pas si ces changements dans L1 méthylation sont également liés à des changements dans la fonction cognitive, ou tout autre problèmes.
Cependant, comprendre comment ces différences de méthylation se développent et quels gènes sont les plus crucial à surveiller, nous aidera à mieux comprendre comment la nature et l'éducation interagissent pour affecter notre comportement. Et cela pourrait, un jour, aider les médecins à traiter plus efficacement les problèmes de santé mentale qui peuvent découler de la négligence.