CoachUn gène est soumis à l’empreinte lorsqu’un seul de ses deux allèles est exprimé, et que lequel dépend du parent dont il vient : certains gènes ne s’expriment que depuis la copie paternelle, d’autres que depuis la maternelle. Les mammifères comptent quelque gènes soumis à l’empreinte, groupés en amas, chaque amas gouverné par une région de contrôle de l’empreinte (ICR) méthylée sur l’un des allèles parentaux et non sur l’autre. La méthylation est installée dans la lignée germinale — un profil dans le spermatozoïde, un autre dans l’ovocyte — effacée dans les cellules germinales de la génération suivante, puis réinstallée selon le sexe de l’individu. Un enfant qui reçoit les deux copies d’un chromosome du même parent (disomie uniparentale) a donc une mauvaise dose des gènes à empreinte qu’il porte, bien que sa séquence soit parfaitement normale.
Exemples
Exemple 1.15 (L’amas Igf2–H19)
Igf2, un facteur de croissance fœtale, s’exprime depuis l’allèle paternel ; son voisin H19, un ARN non codant, depuis le maternel. Entre eux se trouve l’ICR et, au-delà de H19, un jeu d’amplificateurs communs. Sur le chromosome maternel l’ICR n’est pas méthylée et fixe CTCF, qui agit en isolateur : les amplificateurs atteignent H19 mais pas Igf2. Sur le chromosome paternel l’ICR est méthylée (dans le spermatozoïde), CTCF ne peut s’y fixer, et les amplificateurs atteignent Igf2 ; la méthylation se propage en outre jusqu’à réprimer le promoteur de H19. Une seule marque, installée dans une seule lignée germinale, décide des deux gènes.
Exemple 1.16 (Prader–Willi et Angelman)
La même délétion d’environ du chromosome 15 (région 15q11–q13) cause le syndrome de Prader–Willi — hypotonie musculaire à la naissance, puis appétit insatiable et obésité — lorsqu’elle est portée par le chromosome paternel, et le syndrome d’Angelman — déficience intellectuelle sévère, absence de langage, humeur joyeuse et crises convulsives — lorsqu’elle est portée par le maternel. La région contient des gènes à expression paternelle (SNRPN et un amas de petits ARN) dont la seule copie active est perdue dans le premier cas, et le gène à expression maternelle UBE3A, perdu dans le second. Une disomie uniparentale maternelle du 15, sans aucune délétion, donne également un Prader–Willi : deux copies maternelles, silencieuses pour les gènes paternels.