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La méthylation de l'ADN, gardienne de l'intégrité du génome

Vie et santé

26/06/20

Michaël Weber, directeur de recherche Inserm au sein du laboratoire Biotechnologie et Signalisation Cellulaire, vient de mettre en lumière le rôle de la méthylation de l'ADN révélé à l'échelle du génome dans l'embryon de souris. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.

La méthylation de l’ADN est un phénomène épigénétique, c'est à dire une modification chimique qui se surimpose à la séquence d’ADN pour réguler l'expression des gènes. Lors du développement embryonnaire, la méthylation est mise en place de novo puis maintenue au cours des divisions cellulaires par les enzymes de la famille des ADN méthyltransférases, principalement DNMT1, DNMT3a et DNMT3b.

Pour étudier le rôle des DNMTs au cours du développement, les chercheurs ont réalisé et analysé des cartographies quantitatives de méthylation de l'ADN à l'échelle du génome entier par traitement au bisulfite de sodium et séquençage haut débit dans des embryons de souris portant des mutations qui inactivent ces enzymes.

« Un gardien de l'intégrité du génome »

Contrairement aux modèles existants, ils ont montré que DNMT3a et DNMT3b participent à la méthylation de novo de l'ADN mais pas au maintien au cours des divisions cellulaires, qui est réalisé par DNMT1 seule. 

Par la suite, ils ont cartographié pour la première fois les conséquences de l'absence de méthylation de l'ADN sur la transcription du génome dans l'embryon de souris. Leurs résultats ont mis à jour de nouveaux gènes réprimés par la méthylation de l'ADN dans l'embryon, et révélé également que la méthylation de l'ADN agit comme « un gardien de l'intégrité du génome » en réprimant des évènements de transcription illégitimes.

Ces résultats révèlent de nouvelles fonctions de la méthylation de l'ADN dans la régulation du génome et contribuent à une meilleure compréhension du rôle essentiel de cette marque épigénétique, découverte il y a déjà plusieurs décennies, dans le processus de développement embryonnaire chez les mammifères.