Collecter le nectar ou nourrir la reine : quand les abeilles ouvrières changent de tâche, cela se reflète dans les interrupteurs « marche/arrêt » de leurs gènes.
Les abeilles ouvrières alternent entre deux missions principales : s'occuper de la ruche ou collecter de la nourriture. Ce changement de rôle s'inscrit dans leur ADN, non pas au niveau des gènes eux-mêmes, mais via leurs « interrupteurs » épigénétiques, selon une étude américaine.
Des chercheurs de l'Université Johns Hopkins ont démontré pour la première fois que les marques épigénétiques – des modifications chimiques se liant à l'ADN et modulant l'activité génique – influencent le comportement d'un organisme entier.
Les scientifiques ont peuplé une nouvelle ruche d'abeilles femelles génétiquement identiques et du même âge. Rapidement, les tâches se sont réparties : un groupe est devenu nourricier pour la reine et ses larves, tandis qu'un autre est parti butiner. Ils ont analysé le génome de 21 abeilles de chaque groupe, en se focalisant sur la méthylation de l'ADN – des groupes méthyle qui s'attachent à l'ADN et régulent l'activité de ensembles de gènes. Au total, 155 différences de méthylation ont été identifiées entre nourriciers et butineuses génétiquement identiques.
Ces modifications épigénétiques et le choix de tâche semblent réversibles. Les chercheurs ont retiré tous les nourriciers de la ruche : les butineuses ont alors adopté la danse d'indication et sont passées au soin de la reine et des larves. Leur profil génétique de butinage s'est désactivé, tandis que les gènes du toilettage et des soins se sont activés. Les abeilles converties et les butineuses pures présentaient des « étiquettes méthyles » distinctes dans 107 régions de l'ADN.
Les changements épigénétiques jouent aussi un rôle dans des maladies humaines comme la schizophrénie, les troubles bipolaires ou l'obésité. Les chercheurs estiment que ces études sur les insectes pourraient éclairer les mécanismes sous-jacents et ouvrir la voie à de nouveaux traitements réversibles.
L'étude est publiée cette semaine dans Nature Neuroscience 2020 (rvb).
