Peut-on hériter d’un savoir ?

8 octobre 2019
Une étude extraordinaire sur l'héritabilité des connaissances vient d'être publiée par l'Université de Tel Aviv. Les résultats de la recherche remettent en question la fameuse barrière de Weismann, l'un des principes de base de la biologie...

Une recherche récente à l’Université de Tel-Aviv vient de remettre en question l’un des principes fondamentaux de la biologie : la barrière de Weismann ou l’impossibilité d’hériter du savoir. Cette étude est en effet la première étape vers des recherches futures sur l’héritabilité des connaissances. Pour résumer, elle ouvre en fait la porte à la possibilité de pouvoir hériter des connaissances des générations passées.

L’équipe du Professeur Oded Rechavi, du Département de Neurobiologie de la Faculté des Sciences de la Vie, a découvert, avec l’Ecole des Neurosciences Sagol, un mécanisme basé sur l’ARN qui rend la réponse des neurones à l’environnement héritable. Une information acquise qui affecterait alors le comportement de la progéniture.

L’expérience, présentée le 6 juin 2019, a porté sur une espèce de vers, les nématodes (Caenorhabditis elegans). L’équipe a montré comment les cellules du système nerveux peuvent transmettre l’information aux prochaines générations de vers.

L'illustration d'une cellule

La lignée germinale et la controverse sur l’héritage du savoir

Il semble que le mécanisme de régulation de l’ARN permettrait au système nerveux des êtres vivants de communiquer avec la lignée germinale. Cette lignée affecterait le comportement des générations futures. C’est la grande nouveauté de cette étude.

De telle sorte que, si cette recherche est correcte, elle supposerait que le système nerveux peut contrôler la progéniture. La découverte se heurte de front à la barrière de Weismann, l’un des principes de biologie les plus acceptés. Il faut tout de même reconnaître qu’il est très controversé et largement discuté depuis quelques décennies.

La barrière de Weismann : est-il possible d’hériter d’un savoir ?

La barrière de Weismann est la théorie qui assure que les caractéristiques acquises sont des caractéristiques des cellules somatiques. En aucun cas elles ne sont transmises aux générations futures. Selon Weismann, c’est cette barrière qui différencie les cellules somatiques de l’organisme et les cellules germinales (ovules et sperme).

Freibour A. Weismann, biologiste et généticien allemand, a présenté ses conclusions sur l’information héréditaire, le matériel génétique héréditaire, dans le livre publié en 1892.

Selon ses théories, les changements dans le matériel génétique produit par des influences environnementales n’affecteraient l’hérédité que s’ils se produisent dans le matériel génétique, mais pas s’ils se produisent dans le soma (corps) de la cellule.

De nombreuses voix dans le milieu universitaire ont fait valoir depuis lors que l’obstacle somato-germinal ne fonctionne pas de cette façon. Cependant, cette théorie a été prise pendant des années comme base pour rejeter l’héritage des caractères acquis.

L’étude

L’étude récemment présentée a renversé la barrière Weismann. Cette étude a utilisé les systèmes les plus avancés. Une forme de variante génétique, ou allèle mutant, a été créée via le dernier outil d’édition de gènes CRISPR-Cas9. Un indicateur de calcium génétiquement codé (ICGC) et une analyse d’image du calcium, GCaMp2, ont également été utilisés.

À cette fin, les vers ont été conçus pour produire de l’endo-siRNA dépendant de RDE-4 uniquement dans les neurones. L’objectif était de comprendre les effets héréditaires de l’ARN pn neuronal (petit ARN nucléaire). Les analyses de calcium génétiquement codées ont permis d’observer l’activité neuronale par le biais de systèmes optogénétiques.

Peut-on hériter d'un savoir via l'ADN ?

Hériter du savoir : comment ça marche ?

La recherche a conclu que l’ARNr des neurones régule les gènes germinaux et contrôle le comportement des générations futures. Ce mécanisme contrôlerait l’expression des gènes germinaux pendant plusieurs générations.

Plus spécifiquement, c’est la RDE-4 neuronale qui contrôle la chimiotaxie pendant au moins trois générations. Il le ferait par l’intermédiaire d’ArgonauteHRDE-1 qui est limité à la lignée germinale.

Une porte ouverte à la recherche

Cette découverte sur le mécanisme de l’ARN qui permet aux cellules du système nerveux de communiquer avec les cellules germinales afin de permettre l’héritage de l’information acquise aux générations futures pourrait changer notre façon de comprendre le processus.

D’autres recherches à l’avenir pourraient confirmer le fonctionnement de ce mécanisme chez d’autres animaux et chez l’homme. Il ne fait ainsi aucun doute que les implications de cette étude sur nos connaissances en génétique, en évolution, en épigénétique et sur l’héritabilité de l’intelligence sont énormes.

 

Lev, I., Gingold, H., & Rechavi, O. (2019). H3K9me3 is required for inheritance of small RNAs that target a unique subset of newly evolved genes. eLife, 8, e40448. doi:10.7554/eLife.40448

Rosso, Cami (2019) New Neuroscience Discovery May Disrupt Biology. Study shows that nervous system cells can transmit information to progeny. Psychology Today

Easley, C. A., Simerly, C. R., & Schatten, G. (2014). Gamete derivation from embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells or somatic cell nuclear transfer-derived embryonic stem cells: state of the art. Reproduction, fertility, and development, 27(1), 89–92. doi:10.1071/RD14317