Apports du séquençage haut-débit sur la connaissance de l'épigénome aviaire

Comme toutes les espèces de rente, les oiseaux d'élevage ont été sélectionnés génétiquement afin d’augmenter leurs performances. Cependant, de nombreuses études ont montré que le phénotype d’un individu n’est pas le simple résultat de son patrimoine génétique. En effet, il est également sensible aux variations de l’environnement (température, nutrition…) qui peuvent notamment induire des altérations de marques épigénétiques aboutissant à des changements durables des programmes d’expression de gènes. Il est donc essentiel de comprendre comment les épigénomes sont régulés afin d’envisager de futurs leviers ou marqueurs d’adaptation des animaux. Aujourd’hui, le séquençage à haut-débit est devenu relativement abordable et les outils bio-informatiques matures pour envisager l’étude des marques épigénétiques à l'échelle du génome. Chez les oiseaux, un nombre croissant d'études utilisent ces technologies à haut-débit pour explorer les mécanismes épigénétiques impliqués dans des processus tels que l'immunité ou l'adaptation à l’environnement. Dans cette synthèse, nous décrivons en quoi ces technologies ont contribué à enrichir les connaissances sur l'épigénome aviaire et plus particulièrement celui du poulet, en nous focalisant sur les deux types de modifications épigénétiques les plus étudiées, la méthylation de l'ADN et les modifications post-traductionnelles des histones. Nous présentons également les concepts nécessaires à la conception et la réalisation des analyses haut-débit des épigénomes aviaires. En plus des connaissances fondamentales fortement attendues par la communauté scientifique, une meilleure compréhension des mécanismes épigénétiques à l’origine de la régulation de l’expression génique en réponse aux modifications environnementales chez l’oiseau pourrait contribuer au développement d’une production avicole durable.

Le système CRISPR-Cas

CRISPR-Cas est un système immunitaire adaptatif utilisé par de nombreux microbes pour se défendre contre l’invasion d’acides nucléiques tels que les génomes viraux et autres éléments génétiques mobiles. Le système microbien utilise son locus CRISPR pour stocker de l’information génétique afin de produire des ARN guides. Ces derniers, de concert avec des endonucléases (Cas), empêchent des invasions futures. Des parties de ce système microbien ont été exploitées pour développer un puissant outil d’édition des génomes dans une panoplie d’organismes. La capacité de CRISPR-Cas9 à couper efficacement et à des endroits très précis de l’ADN pourrait peut-être permettre un jour de guérir certaines maladies génétiques humaines. La malléabilité de cet outil d’édition rend possible une variété d’applications allant de la modulation de l’expression de gènes à des modifications épigénétiques. Les locus CRISPR représentent également une mine d’informations pouvant servir de méthode de typage de souches microbiennes ou encore une façon d’étudier les interactions entre les bactéries et leurs habitats.

La douleur pour les nuls

Selon l’International Association for the Study of Pain (IASP), la douleur est « une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, associée à une lésion tissulaire réelle ou potentielle, ou décrite en ces termes ». D’après cette définition, la douleur correspond à la fois à un phénomène perceptif et à un vécu subjectif, et une intrication étroite existe entre ces composantes. De fait, les voies nerveuses qui conduisent les messages nociceptifs se projettent non seulement sur des structures cérébrales qui intègrent les paramètres physicochimiques de la sensation douloureuse (thalamus, cortex somesthésique) mais aussi sur celles qui en évaluent l’impact émotionnel aversif et déclenchent des réponses neurovégétatives, cognitives et comportementales adaptées ou non (aire parabrachiale latérale, noyau central de l’amygdale, hypothalamus, insula) . Cette organisation anatomique est en rapport avec les données cliniques qui attestent d’une forte co-morbidité entre les douleurs chroniques et des désordres affectifs tout particulièrement . Alors que les douleurs aiguës (nociceptives) et les douleurs chroniques inflammatoires mettent en jeu des mécanismes neurobiologiques bien connus aujourd’hui, les douleurs chroniques neuropathiques, ou de type neuropathique (par ex. : fibromyalgie), sont toujours l’objet d’intenses investigations . Leur prévalence est élevée (7 % de la population générale), et les traitements disponibles n’ont qu’une efficacité et une tolérabilité limitées. Certains antidépresseurs sont prescrits en première intention, mais leur NNT (« number needed to treat ») reste élevé (NTT = 4–6), même pour une réduction effective de la sensation douloureuse de seulement 30 %. En réalité, la prescription d’antidépresseurs ne résulte que d’observations empiriques, et le développement de traitements véritablement adaptés et efficaces ne pourra se faire qu’au prix d’une connaissance approfondie des mécanismes neurobiologiques en cause. À cet égard, les études actuelles qui portent sur l’impact des interactions neurone-glie , de modifications épigénétiques induites au cours de la prime enfance et/ou l’adolescence, et/ou d’altérations affectant le microbiote semblent très prometteuses.