Lundi 14 octobre 2013 à 7:58

Inné et acquit

Deux jumeaux m’ont demandé des renseignements sur les différences et les identités chez les vrais jumeaux, et notamment sur leur cerveau.
    Je vais essayer de traiter ce problème le plus simplement possible, en deux articles.

    Vous savez qu’il y a des vrais et des faux jumeaux.
    Pour les faux jumeaux dont nous ne parlerons plus ensuite, contrairement à la normale, deux ovules (de la mère) sont devenus matures en même temps (quelques jours max) et ont été fécondés par deux spermatozoïdes différents. Les deux œufs (on dit qu’ils sont dizygotes), vont donc se développer en même temps, et bien qu’ils soient dans des sacs vitellins différents, l’accouchement de l’un va entraîner celui de l’autre.
    Les faux jumeaux n’ont de commun que leur mère, éventuellement leur père, et la période de leur naissance (à un ou deux jours près). Mais il sont aussi différents que deux, frères, deux sœurs ou un frère et une sœur nés à des dates éloignées.
    Leur patrimoine génétique est différent (ils n’ont que 50% des gênes en commun), et ils peuvent ne pas se ressembler du tout.
    Les vrais jumeaux au contraire, sont issus d’un seul ovule et d’un seul spermatozoïde et donc d’un seul œuf (on dit qu’ils sont monozygotes), l’œuf s’étant divisé en deux œufs distincts lors les premières divisions cellulaires; ces jumeaux ont donc un patrimoine génétique identique, du moins en ce qui concerne l’ADN initial issus de l’ovule et du spermatozoïde.
    Lorsque la division en deux œufs se fait dans les trois premiers jours, les sac vitellins et les placentas sont différents pour chaque fœtus. Lorsqu’elle se fait dans les 5 à 7jours, le placenta est commun aux deux jumeaux et donc leur sang peuvent en partie se mélanger.
    Il y a en moyenne dans le monde une proportion de jumeaux de 3,5 à 5 pour 1000 naissance, mais cette proportion est très variable d’une ethnie à l’autre et si, dans les pays occidentaux, la proportion est d’environ 13/1000, elle peut atteindre 45/1000 au Nigéria.


http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/genome1.jpg    Une petite précision, avant de continuer. Savez vous ce qu’est une mitochondrie ?
C’est une structure très bizarre dans nos cellules (et toutes les cellules qui possèdent des noyaux). Leur taille peut varier de 0.5 à 10 microns, et on peut en trouver plusieurs milliers dans certaines de nos cellules. Dans les temps préhistoriques très reculés, elles étaient des organismes unicellulaires distincts et autonomes (comme les bactéries), jusqu’à ce qu’une cellule décide d’absorber une mitochondrie, et se mette à vivre en symbiose avec elle. Elles peuvent fusionner entre elles et se dupliquent en même temps que les cellules.

http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/images-copie-10.jpg    Les mitochondries jouent un rôle important au olan cellulaire, notamment en étant le sièges de transformations chimiques sur des produits phosphorés qui servent de combustible énergétique pour les cellules (en particulier l’adénosine triphosphate, ATP).
    Elles ont par ailleurs d’autres rôles de régulateurs de certains composants dans la cellule (voir le schéma ci-contre.


    Mais une des autres originalités de ces organismes, qui ressemblent eux mêmes à des cellules, c’est d’avoir un ADN propre, différent de celui des cellules où elles habitent, et donc différent de celui de l’individu.
    Ce petit ADN, circulaire de 37 gènes seulement, va coder des ARN et environ 13 protéines. (L’ADN humain normal compte environ 25 000 gènes)
    Lorsqu’un spermatozoïde féconde une ovule, il lui donne une partie de ses mitochondries, mais en très petit nombre et l’ADN des mitochondries de l’œuf est surtout celui de celles de la mère, ce qui permet d’étudier des filiations lointaines.
   

    Revenons à nos jumeaux . Lors de la première division de l’œuf initial en deux œufs, les mitochondries sont réparties Les deux œufs qui vont donner naissance aux jumeaux n’ont pas forcément le même patrimoine de mitochondries. On a pu montrer sur des souris que cela entrainait des différences de capacités, notamment d’apprentissage.
    Nous avons donc déjà une petite différence entre jumeaux.
    Une deuxième différence peut provenir du processus qui mène de l’ADN, aux acides aminés et aux protéines (voir mes articles des 4,5,6 juillet 2010 ).
Il se peut que lors de ces transformations la scission de l’ADN se fasse différemment parfois dans les deux œufs et donc aboutisse à des protéines différentes.
    II y a aussi dans l’ADN, des séquences silencieuses (voir mes articles des 13 et 14 janvier 2012), et des circonstances diverses peuvent faire s’exprimer un gère resté jusque là inactif. Il n’est pas évident que le même processus se passe chez les deux jumeaux et il arrivent souvent qu’au cours de leur vie les gènes de deux jumeaux s’expriment différemment.
    Enfin un autre facteur joue dans la formation du cerveau. Les axones des neurones progressent vers des zones qui dépendent de la nature du centre cérébral à venir, guidés par des marqueurs chimique. Mais la jonction ultime avec les dendrites voisines se fait au hasard. Les jumeaux n’ont donc pas tout à fait le même cerveau, d’autant plus que jusquà environ 7 ans presque 30% des synapses sont éliminées faute de servir suffisamment. Même si les jumeaux ont une éducation presque semblable, cette élimination ne sera pas parfaitement identique.

    Les jumeaux sont donc deux êtres qui se ressemblent beaucoup, surtout s’ils ont été élevés ensemble, mais ils ont cependant de petites différences, physiques et psychiques, immédiates et aussi potentielles.
    En définitive, malgré un patrimoine génétique commun et qui le reste, les jumeaux ont des différences à la naissance, et surtout peuvent avoir une expression des gènes ultérieure différente.
 Nous en parlerons demain.
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