Le présent polycopié est destiné aux étudiants de troisième année Licence de la formation académique Génétique. Il peut constituer également un point de départ pour tout biologiste désireux de s’initier à l’épigénétique. Seuls sont présentés les principes et les concepts de base de cette nouvelle discipline très large, en s’appuyant le plus possible sur des données actualisées.

L’importance du principe épigénétique est mise en évidence du fait que toutes les cellules d’un organisme vivant partagent un génome identique. Cependant, elles n’ont pas toutes la même morphologie et ne contribuent pas aux mêmes fonctions biologiques. Cette hétérogénéité est le fruit d’une expression différente du génome en fonction du type cellulaire. La machinerie qui se met en place pour réguler cette expression fait appel à des mécanismes moléculaires complexes appartenant au domaine de l’épigénétique. Le terme épigénétique définit aujourd’hui les modifications transmissibles et réversibles de l'expression des gènes et ne s'accompagnant pas de changements des séquences nucléotidiques. Ce type de régulation peut cibler l’ADN ou l’ARN et agir au niveau du noyau ou du cytoplasme. La transmission d’un état épigénétique peut être réalisée par la méthylation de l’ADN, par des modifications post-traductionnelles des histones, et par la déposition de variants d’histones. De plus, il devient de plus en plus évident que les mécanismes médiés par les petits ARN non codants jouent un rôle central dans la mise en place et le maintien de l’état d’activité des gènes.

Afin de simplifier la lecture de ce polycopié et de susciter chez le lecteur des questions et des réflexions, son attention est attirée par une organisation en plusieurs chapitres disposés selon un enchainement cohérent. Dans le premier chapitre, nous avons essayé de donner une définition très simplifiée du concept d’épigénétique et d’intégrer la terminologie particulière utilisée dans cette discipline au bagage linguistique de l’étudiant.
Pour qu’un gène puisse conduire à la synthèse d’une protéine ou d’un ARN fonctionnel, il doit être lisible, c’est-à-dire accessible à différents complexes protéiques qui interviennent dans ce processus. Les marques apposées sur les histones modifient l’état de compactage de la molécule d’ADN, favorisant ou au contraire limitant l’accessibilité aux gènes. Pour comprendre cet aspect, nous avons consacré le chapitres II à la description de la structure de la chromatine.
En complément, nous décrirons dans le chapitre III, les structures chromosomiques spécialisées (centromères et télomères) indispensables au fonctionnement du chromosome comme support de l’information héréditaire.