DNA methylation: an epigenetic mark and its roles

Définir l’épigénétique

L’etude des modification au sein d’un gene qui est heritable suite à une méiose ou une mitose mais sans alteration de la sequence d’ADN en sachant que ces dernières sont réversibles

Quel molecule est principalement concerné par la methylation? Où le groupement est ajouté?

Concerne surtout la modification de la cytosine 5 (5-methylcytosine) dans les CpG en sachant que symétrique sur les 2 brins mais aussi des modification au niveau des histones (acetylation, methylation…)

Ajout du méthyle dans le grand sillon, sans modification de mise en place des bases et sans gêner pour mise en place protéines par des enzymes spécifiques

Quels enzymes permettent d’ajouter des groupements méthyles? Quel est la molecule qui va fournir le groupement méthyle?

On a  ≠ methyltransferases mais que 1, 3 et 5 qui sont fonctionnelles en sachant que ces dernières vont être couplés avec PCNA pour permettre la conservation lors de la replication

Donneur pour le groupement méthyle → S-adenosymethionine

Comment peut-on identifier une methylation?

On peut utiliser des Ac qui ciblent le groupement méthyle sur C (immunofluo, immunoprecipitation), sinon des enzymes de restriction en sachant que si il y a pas de coupure on a une methylation (analyse par souther blot).

On peut utiliser le sodium bisulfate → deamination cytosine en uracile but if methylation elle pourra pas la modifier

Techniques alternatives:

• Pyrosequencage → après traitement au bisulfite on peut voir if methylation ou pas

• Methylation array → information globale sur les sites CpG en sachant que par la suite on inhibride sur puce

• Nanopore → sequencage direct (analyse de voltage

Comment sont distribués les méthylations au niveau du génome?

CpG → rares et pas distribués à hasard, on trouve bcp au niveau des promoteurs, des sequences répétés et peu dans régions codantes

Comment les genes sont régulés par methylation?

Les gènes régulés par methylation

• Germinales → promoteur avec ilots GpC qui n’est pas méthyle pour permettre expression alors que methylation sur cellules somatique

• Cellules pluripotentes → expression Oct4 dans ces cellules car pas de methylation alors que if  ≠ non méthyle

• Genes à empreinte → régulation par methylation (if 2 alleles methylés ou si pas de methylation dans les deux copies on a deux syndromes  ≠)

• Transposon → dans les cellules normales ces derniers sont methylés pour éviter activation alors que dans les cancer on a souvent demethylation et donc activation

Quel est le lien entre la methylation de l’ADN et la methylation des histones? Et quel est le role des histones?

Les histones permettent une interaction entre la chromatine et les proteines (enzymes) en sachant que on a une correlation entre l’accumulation des histones et la methylation.

Modification histones influencent la méthylation de l’ADN → modification de l’histone 3 va être reconnue par HP1 et recrutement DNMT3 qui méthyle l’ADN

Est-ce que la methylation est une modification stable et reversible?

Oui, la methylation est stable et reversible comme on peut le voir dans les cellules germinales primordiales et dans les premiers stades du développement

Quels sont les causes du cancer?

Causes intrinseques/universelles → mutagenesis (causes physiques et chimiques mais aussi des causes non mutagènes)

• Transformation par oncogenes et perte supressuers de tumeurs

• On peut avoir des répression epigenetiques qui vont inactiver un gene complètement

• Modifications qui restent réversibles donc dvp des inhibiteurs chimiques (voir exemples diapo)

Causes extrinsèques/variables