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    L’incidence des pesticides sur les gènes

    1 novembre 2014 | Pierre Vallée - Collaborateur | Science et technologie
    Professeur et chercheur en biologie moléculaire à l’Université de Sherbrooke, Luc Gaudreau croit que l’usage des pesticides peut entraîner des perturbations importantes dans le fonctionnement des cellules humaines.
    Photo: Philippe Huguen Agence France-Presse Professeur et chercheur en biologie moléculaire à l’Université de Sherbrooke, Luc Gaudreau croit que l’usage des pesticides peut entraîner des perturbations importantes dans le fonctionnement des cellules humaines.
    Ce texte fait partie d'un cahier spécial.

    On sait que certains pesticides et herbicides sont cancérigènes. Mais comment le sont-ils ? En pénétrant dans la cellule, ils viennent perturber son bon fonctionnement et peuvent même provoquer des mutations de l’ADN.

     

    Les travaux de recherche de Luc Gaudreau, professeur et chercheur en biologie moléculaire à l’Université de Sherbrooke, tentent précisément de jeter un meilleur éclairage sur ce phénomène, en cherchant d’abord à mieux faire comprendre globalement le mécanisme moléculaire qu’est la transcription génique et, de façon plus spécifique, à révéler l’impact de la dioxine sur le cancer du sein.

     

    Quelques notions de base

     

    La molécule d’ADN, qu’on trouve dans les chromosomes du noyau de la cellule sous forme de chromatine, contient l’information génétique qui permet le bon fonctionnement d’un organisme. Le gène — une partie spécifique de la molécule d’ADN — est le code qui commande la production d’une protéine, qui est ensuite appelée à jouer un rôle spécifique.

     

    « Si on mettait bout à bout tous les brins d’ADN qu’on trouve dans les chromosomes humains, explique Luc Gaudreau, on se retrouverait avec une molécule dont la longueur serait d’environ deux mètres. » On comprend aisément qu’une molécule de cette longueur ne pourrait trouver place dans un chromosome. « Il y a donc tout un mécanisme moléculaire qui sert à compacter la molécule d’ADN afin qu’elle se réduise à une longueur d’environ 10 micromètres. »

     

    Ce mécanisme moléculaire se produit grâce à l’intervention de protéines, les histones, qui viennent se greffer aux bases azotées formant l’ADN et leur donnent la forme d’un octomère, qu’on dénomme « nucléotide ». Toujours sous l’effet de protéines, les nucléotides se regroupent pour former la chromatine. « La chromatine est la forme que prend l’ADN lorsqu’elle se retrouve dans le chromosome. L’image qui décrit le mieux la chromatine est celle d’un bol de spaghetti. »

     

    La transcription génique

     

    Le gène d’ADN qui code une protéine spécifique ne le fait pas directement, mais plutôt par le biais de l’intermédiaire qu’est l’ARN messager. « Mais, pour que l’ARN messager se rende aux bases azotées qui sont la partie codante du gène, il doit d’abord se frayer un chemin à travers toutes ces protéines qui ont servi au compactage de la molécule d’ADN. »

     

    Il y a donc un remodelage de la structure moléculaire de l’ADN, sous l’effet d’autres protéines, généralement des enzymes, qui permet à l’ARN messager de se rendre aux bases azotées propres au gène ciblé et ensuite de copier l’information que le gène contient. C’est l’ARN messager qui ensuite codera la protéine. Ce mécanisme moléculaire porte le nom de « transcription génique ».

     

    Règle générale, tout fonctionne bien. Mais le mécanisme est complexe et des permutations sont possibles. Dans le cas d’une permutation, l’ARN messager ne copie pas parfaitement les informations fournies par le gène. « Heureusement, la cellule est en mesure de détecter ces permutations et d’y apporter les correctifs nécessaires. Le problème se situe lorsqu’il y a une multiplication de ces permutations, car celle-ci peut nuire au bon fonctionnement de la cellule. »

     

    Par exemple, on sait qu’il existe des gènes anticancer et des gènes procancer. Qu’arrive-t-il alors si la transcription génique de ces gènes est perturbée ? « Si cette permutation favorise l’expression des gènes procancer et inhibe celle des gènes anticancer, la croissance de la cellule va s’emballer. » Et une cellule qui ne contrôle plus sa croissance est une cellule cancéreuse. On voit donc l’importance de bien comprendre les mécanismes moléculaires assurant une bonne régulation de la transcription génique, qui constitue l’un des axes de recherche de Luc Gaudreau.

     

    La dioxine

     

    La dioxine est un agent polluant qui, selon les recherches de Luc Gaudreau, a un effet cancérigène, notamment en ce qui a trait au cancer du sein. Les agents polluants comme la dioxine ont la capacité de pénétrer à l’intérieur d’une cellule humaine. « Lorsque la dioxine pénètre dans la cellule, cette dernière le perçoit et commande à l’ADN de coder la fabrication d’une enzyme dont le rôle est de désintoxiquer la cellule. »

     

    Le problème se pose si cette cellule fait partie de la glande mammaire. « Une cellule de la glande mammaire contient beaucoup d’oestrogène et il y a, dans cette cellule, un mécanisme de signalisation de l’oestrogène et de sa régulation. Malheureusement, l’enzyme de désintoxication, qui a été produite pour se débarrasser de la dioxine, perturbe le mécanisme de signalisation de l’oestrogène, ce qui vient déranger le bon fonctionnement des cellules de la glande mammaire. De plus, cet enzyme de désintoxication, en perturbant l’oestrogène, accouche de sous-produits qui peuvent être responsables de mutations de la molécule d’ADN. » La présence d’un agent polluant comme la dioxine dans une cellule de la glande mammaire peut dérégler le fonctionnement de la cellule et être la cause d’un cancer du sein.

     

    C’est la raison pour laquelle Luc Gaudreau croit que l’usage des pesticides peut entraîner des perturbations importantes dans le fonctionnement des cellules humaines. « Les pesticides et les herbicides qu’on utilise en agriculture sont homologués par des organismes comme Santé Canada et jugés inoffensifs à court et à moyen terme. Mais on ne connaît pas assez bien leurs effets à long terme sur le fonctionnement des cellules, les perturbations qu’ils peuvent avoir sur des mécanismes moléculaires comme la régulation de la transcription génique. Leur utilisation est une véritable boîte de Pandore. » Ici, croit-il, le principe de précaution devrait s’imposer.













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