Projet ANR-12-BSV6-0006 – methylclonome : Analyse de l’héritabilité des traces épigénétiques dans la reproduction clonale
Programme : Blanc - SVSE 6 - Génomique, génétique, bioinformatique et biologie systémique (Blanc SVSE 6) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Alain ROBICHON (Insititut national en agronomie et centre national recherche scientifique)
Partenaires : Institut national de la recherche agronomique; Centre national de la recherche scientifique; Agricultural Research Station of the Jewish Agency for Palestine
Montant : 170984.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : Les marques épigénétiques sur le génome relèvent d’une hérédité non mendellienne  parce que leur transmission sur un nombre limité de générations n’est pas reliée à des mutations ou des changements dans les séquences d’ADN. Essentiellement ces marques sont induites par l’environnement, initient le remodelage de la chromatine et modifient l’expression de gènes. Nous sommes intéressé à analyser les marques épigénétiques qui contribuent à l’émergence de phénotypes durables sélectionné par des évènements  environnementaux ayant eu lieu dans le passé. Transmissibles  sur un nombre limité de générations et soumises à réversion, ces marques pourraient être à l’origine des variations phénotypiques observées chez certaines plantes. 
Nous étions coordonateur  d’un projet ANR blanc 2006-09 EXDISUM et l’actuel proposition est en continuité  avec nos recherches menées durant cette période. L’objet de EXDISUM relevait  des gènes « fréquence et densité dépendant » chez les insectes. Brièvement, nous avions montré avec nos collègues bien avant l’exercice EXDISUM que chez la drosophile cette classe de gènes est contrôlée par l’environnement (densité de population) et provoque l’exploration/dispersion/colonisation de nouvelles niches (science, 1997) ainsi que  le passage ouvrière à exploratrice chez l’abeille (Science, 2002). Nous avons  récemment publié que ceux-ci contrôlent partiellement la neurogenèse dans l’aile (Plos one, 2008.) ainsi que les processus de détoxification des aldehydes chez la drosophile (Plos one, 2011).  De manière surprenante dans l’exercice EXDISUM nous avons observé  que cette catégorie de gènes « fréquence dépendent »  n’est pas opérante pour déterminer les différents morphes chez le puceron tel ailés et aptères. Par contre, nous avons montré  que la clonalité chez le puceron  génère un répertoire de variants stochastiquement produits et/ou orientés par les conditions environnementales et que les profiles présentant les meilleurs « fitness » sont sélectionnés (Genome Research, 2009). Dans cet exercice nous rapportons que le génome est hyperméthylé et que ces processus moléculaires sont à l’origine de plasticité phénotypique chez cette espèce. De plus un substantiel effort collectif auquel nous avons participé a permit d’annoter  les grandes familles de gènes (Plos biology,2010) 
	Le but de cette proposition consiste à examiner si une espèce clonale d’insecte est capable de transmettre à travers des générations des marques épigénétiques comme signature d’un  épisode transitoire et singulier du climat, de la ressource et de la densité de population. Nous avons donc fait l’hypothèse que le cycle de vie du puceron enregistre les « piques » de climat et « phases » de l’environnement conduisant à une meilleure adaptation des générations  futures  lors du retour de ce « pique » et de ces « phases ». Le décalage entre les périodicités  du cycle vie du puceron  et de l’environnement  fluctuant suggère fortement que de puissants mécanismes adaptatifs sont à l’œuvre. Nos résultats préliminaires  montrent fortement que les méthylations du génome  sont une composante  forte des  processus moléculaires impliqués. La proposition de ce projet vise à analyser la nature héritable des traces épigénétiques  sur un certain nombre de générations afin de réaliser une hérédité flexible et impermanente  pour une adaptation plus fine au milieu.  
	Le modèle utilisé (A. pisum) dans cette proposition présente des avantages majeures  pour les études épigénétiques : la reproduction parthénogénétique au printemps et l’été et la reproduction sexuée à l’automne conduisant à des embryons capable de diapose l’hiver. Le but essentiel consistera à analyser le statut héréditaire des marques épigénétiques dans un contexte de  clonalité et de sexualité  dans une espèce modèle  ou ces deux modes de reproduction sont séquentielles.  Leur transmissibilité  sera disséquée quant à leur rôle dans l’adaptation à l’environnement.