Une nouvelle étude révèle un deuxième capteur génétique pour la méthylation de l'ADN

ParisLes chercheurs ont mis au jour un nouveau capteur qui permet de maintenir la méthylation de l'ADN, modifiant ainsi notre compréhension de l'épigénétique. La méthylation de l'ADN consiste à ajouter un groupe méthyle à la base cytosine dans l'ADN, régulant l'expression des gènes sans modifier la séquence de l'ADN. Ce mécanisme est crucial pour le bon fonctionnement de divers types cellulaires, et sa perturbation est liée à des maladies telles que le syndrome ICF (immunodéficience, instabilité centromérique et anomalies faciales).

Des chercheurs pensaient que la protéine UHRF1 était la seule à détecter l'ADN hémi-méthylé, essentiel pour le maintien de la méthylation de l'ADN. Cependant, des scientifiques de l'Université Rockefeller et du Japon ont découvert que le gène CDCA7 détecte également l'ADN hémi-méthylé. Cette découverte permet de mieux comprendre comment les mutations du CDCA7 peuvent causer des maladies comme le syndrome ICF et éclaire davantage les processus moléculaires associés.

Principales conclusions de l'étude :

• CDCA7 détecte l'hémiméthylation dans les cellules eucaryotes.
• CDCA7 guide la protéine HELLS vers l'ADN hémiméthylé.
• HELLS modifie ensuite les nucléosomes, rendant les sites d'hémiméthylation accessibles à UHRF1.

La réplication de l’ADN est un processus complexe au cours duquel l’ADN double brin se divise en brins simples. Lors de la formation des nouveaux brins complémentaires, les groupes méthyle ne sont pas immédiatement copiés, ce qui conduit à de l’ADN hémi-méthylé. UHRF1 identifie ces sites hémi-méthylés et recrute DNMT1 pour ajouter les marques de méthylation au nouveau brin. Il est essentiel que cette étape soit complétée avant le prochain cycle de réplication afin de préserver les marques épigénétiques.

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Découvrir que CDCA7 détecte spécifiquement l'hémiméthylation au sein de l'hétérochromatine fortement condensée est crucial. L'hétérochromatine limite l'accès à de nombreuses enzymes, y compris celles impliquées dans la méthylation de l'ADN. CDCA7 collabore avec HELLS, une protéine capable de dénouer l'ADN des nucléosomes, aidant ainsi à exposer les sites d'hémiméthylation. Ce processus indique que CDCA7 est plus efficace à fonctionner dans la chromatine dense comparé à UHRF1.

La découverte ouvre de nouvelles perspectives sur la régulation des gènes et l’organisation des chromosomes. Elle suggère également que les « senseurs d’hémiméthylation » pourraient avoir des rôles supplémentaires au-delà du maintien de la méthylation de l’ADN. L’hémiméthylation dans certaines régions chromosomiques pourrait remplir des fonctions importantes encore inconnues des scientifiques. Des recherches plus poussées pourraient révéler des liens avec divers troubles génétiques et approfondir notre compréhension du contrôle épigénétique.

Les recherches révèlent que la régulation épigénétique est à la fois minutieuse et complexe. Elles soulignent également les avancées réalisées dans ce domaine tout en ouvrant la voie à de futures découvertes.