Les notions selon lesquelles l’exposition environnementale peut être mémorisée et puisse dans des conditions défavorables favoriser l’apparition d’épimutations soulèvent la question d’une possible transmission transgénérationnelle chez l’Homme lorsque les gamètes sont atteints.Afin de répondre à la question du risque de transmission de dérégulation épigénétique (épimutation) chez l’Homme, nous l’avons abordé selon deux axes. Le premier nous a permis d’évaluer le risque de transmission intergénérationnelle chez un patient présentant un syndrome de Silver-Russell (SRS) et nous avons pu démontrer pour la première fois l’efficience de la reprogrammation épigénétique chez l’Homme pour des régions soumises à empreinte : disparition du défaut de méthylation du locus H19/IGF2 causal dans les gamètes du patient ainsi qu’une absence de transmission à sa descendance. Le second nous a conduit à dépister la présence d’épimutations spermatiques à partir de deux modèles : 1/ de pères d’enfants atteints de pathologies liées à l’empreinte parentale et 2/ de patients atteints de cancer testiculaire. Dans les 2 cas, l’analyse par pyroséquençage de leurs spermatozoïdes n’a pas mis en évidence de défaut d’empreinte. Néanmoins, nous avons retrouvé une association entre oligozoospermie et défaut d’empreinte spermatique.Le principal défi des études à venir est d’identifier les mécanismes intervenant dans l’apparition de ces épimutations. Les principales pistes convergent vers les petits ARNs non codants ou certaines régions de l’ADN dont les marques épigénétiques pourraient (au moins partiellement) échapper aux contrôles mis en place lors des phases successives de reprogrammation épigénétique. / The notion that environmental exposure can be memorized and promote epimutation (defined as defects on DNA methylation) raises the question of possible epigenetic transgenerational transmission in humans. To address whether an epimutation could be transmitted in humans, we pursued two axes. First, the evaluation of intergenerational transmission in the family of a Silver-Russell patient has shown, for the first time, the efficiency of epigenetic reprogramming in humans, specifically on imprinted regions. Indeed, no imprinted defect on causal H19/IGF2 locus was detected in the patient’s spermatozoa or in the DNA of his daughter. The second axis was to assess the presence of sperm epimutations 1/ from fathers of children diagnosed with imprinted syndromes and 2/ from men presenting testicular seminoma. Pyrosequencing analyses on imprinted genes did not reveal any alteration of sperm DNA methylation, though we confirmed an association between oligozoospermia and sperm imprinting defects.The next step will be to identify the mechanisms involved in the origin of the sperm epimutation. The main hypotheses converge to small non-coding RNAs or certain DNA regions which escape to controls setting up (at least partially) at the time of epigenetic reprogramming.

Des études récentes ont montré que la variabilité de l’épigénome des plantes est un acteur important dans la réponse des plantes aux stress abiotiques et biotiques. La hernie, causée par le protiste Plasmodiophora brassicae, est une maladie racinaire majeure des Brassicaceae cultivées dont la résistance quantitative est considérée comme résultant principalement de la ségrégation de multiples allèles. L'objectif de ma thèse est d'établir s'il existe, chez Arabidopsis thaliana, une variabilité épigénétique héritable à l'origine de variations de la réponse à l’infection par la hernie. Pour répondre à cet objectif, une approche non ciblée d’épigénétique quantitative a été réalisée en utilisant la population épiRIL ddm1-2 x Col-0. Dix-sept QTL sous contrôle épigénétique (QTLépi), regroupés en 6 régions génomiques, ont ainsi été détectés, 5 d’entre eux étant sous la dépendance de la température.Finalement, deux régions identifiées comme impliquées dans la réponse à la hernie ont été caractérisées plus finement. La région du gène majeur de résistance à la hernie RPB1, qui colocalise avec 3 QTLépi, présente une variation génomique prépondérante dans les écotypes d’Arabidopsis potentiellement due à des mouvements d’éléments transposables. Le QTL Pb-At5.2 est sous le contrôle d’une épimutation régulant l’état de méthylation et l’expression de deux gènes NLR. Les résultats obtenus montrent que la résistance quantitative à la hernie est associée à des variations de la méthylation de l’ADN stables et héritables suggérant un modèle complexe de régulation de la résistance où la combinai / Recent studies have shown that plant epigenome variability is an important factor in plant response to abiotic and biotic stress. Clubroot caused by the protist Plasmodiophora brassicae is a major disease of Brassicaceae whose quantitative resistance is supposed to result from many allele segregation. The aim of my work is to understand if, in Arabidopsis thaliana, an inherited epigenetic variability can lead to variations in clubroot resistance. For that, an untargeted approach of quantitative epigenetics was carried out using the epiRIL population ddm1-2 x Col-0. Seventeen QTL under epigenetic control (QTLepi), clustered in 6 genomic regions, were detected, 5 of them being temperature-dependant.Finally, two regions previously identified as involved in clubroot response were finely studied. The region of the major clubroot resistance gene RPB1, which colocalizes with three QTLepi, shows major genomic variations in Arabidopsis ecotypes potentially due to movements of transposable elements. The QTL Pb-At5.2 is depending on one epimutation controlling the methylation state and the expression of two NLR genes. The results obtained demonstrate that the clubroot quantitative resistance is associated with inherited stable DNA methylation variations suggesting a complex model of resistance regulation where favourable alleles and epialleles association is necessary to obtain an optimal resistance.