Pour démêler la liaison entre épigénétique et régime alimentaire, il faut remonter à la deuxième guerre mondiale (attention aux obus non explosés!) et à celles que l’on a appelées les « mères hollandaises ». Il s’agit d’un groupe de femmes enceintes vivant aux Pays-Bas, peinant dans des conditions de famine imposées par un embargo alimentaire et un hiver rude, qui a donné naissance à des bébés relativement petits. Quand leurs enfants ont grandi, dans une certaine prospérité, et qu’ils ont eux-mêmes eut des enfants, leurs bébés étaient étonnamment petits. Ainsi, les effets d’une faible nutrition sur ces mères hollandaises se sont répercutés sur leurs petits-enfants. Cette étude semble soutenir l'hérésie scientifique que représente le Lamarckisme ; l'idée que des changements physiques acquis au cours de la vie d'un individu pourraient être transmis à sa descendance. Mais comment le régime alimentaire peut-il affecter les descendants, étant donné qu'il ne peut pas changer la séquence d'ADN dans l’ovule ou le spermatozoïde ?

Nous savons aujourd’hui que ces effets observés chez ces familles hollandaises proviennent de changements au niveau de marqueurs épigénétiques présents sur leur ADN, liés au manque de certaines molécules cruciales dans l’alimentation de leur grand- mères. L’une des plus importantes modifications épigénétiques est la méthylation de l’ADN (voir 'Ce que Neil dit') qui décore habituellement les gènes qui sont inactifs. De façon à maintenir fidèlement le bon patron de méthylation au cours des divisions cellulaires, de nouveau groupement méthyl sont ajoutés sur l’ADN nouvellement copié. Ceci nécessite un apport constant en groupements méthyl, qui peuvent provenir directement de notre nourriture à partir de la méthionine, la bétaïne ou la choline. De façon alternative, nous pouvons aussi fabriquer des groupements méthyl à partir de précurseurs chimiques comme l’acide folique.

D’autres éléments chimiques provenant de notre nourriture sont nécessaires pour transporter des groupements méthyl à travers le corps et pour les attacher soigneusement à l’ADN. Par exemple, le zinc et la vitamine B12. Une déficience en ces molécules essentielles, peut avoir un effet sur le niveau de méthylation de l’ADN dans le corps, comme l’ont montré des études réalisées chez les rongeurs ou chez l’homme. Dans le cas des mères hollandaises, c’est comme si leurs maigres rations les avaient privées des nutriments dont elles avaient besoin pour mettre en place le correct patron de méthylation dans leur descendance et comme si ces anomalies épigénétiques avaient été transmises à la génération suivante.