Problème — Un génome, plusieurs phénotypes cellulaires

L'expression du patrimoine génétique · niveau 2

Énoncé

Problème — Un génome, plusieurs phénotypes cellulaires.

Dans un organisme, toutes les cellules possèdent le gène de l'insuline, mais seules les cellules $β$ du pancréas produisent l'insuline. Proposer une explication faisant intervenir la régulation et l'épigénétique, et préciser pourquoi cela ne contredit pas l'identité du génome dans toutes les cellules.

Corrigé

Toutes les cellules ont le même génome, donc le même gène de l'insuline. La différence d'expression s'explique par la régulation :

dans les cellules $β$ du pancréas, des facteurs de transcription spécifiques sont présents et activent la transcription du gène de l'insuline ; le promoteur est accessible (chromatine décondensée, faible méthylation).
dans les autres cellules, ces facteurs sont absents et/ou le gène est réprimé par des marques épigénétiques (méthylation de l'ADN, chromatine condensée), de sorte qu'il n'est pas transcrit.

Cela ne contredit pas l'unicité du génome : la séquence de l'ADN reste identique dans toutes les cellules. Seul l'état d'expression des gènes diffère, ce qui crée la diversité des types cellulaires à partir d'un génome unique.