La méthylation de l'ADN
La méthylation est l'ajout d'un groupe méthyle (-CH3). Une réaction de méthylation est catalysée par une enzyme appelée ADN méthyltransférase. La méthylation peut se produire à la fois dans les histones et dans l'ADN. Elle est présente dans les organismes eucaryotes. Chez les mammifères, la méthylation de l'ADN se produit principalement sur les bases 5'-carbonées de la cytosine (C) qui sont adjacentes aux bases de la guanine (G), ce qui donne la 5'-méthylcytosine (5mC). Ces régions riches en C et G sont appelées îlots CpG et sont abondantes dans les régions promotrices.
La méthylation de l'ADN peut réprimer l'expression des gènes en bloquant le promoteur de son appareil de transcription de l'ADN. La méthylation de l'ADN est réversible ; une enzyme appelée déméthylase catalyse l'élimination des groupes méthyles de la cytosine.
L'observation et la détermination de la méthylation de l'ADN dans une séquence d'ADN sont effectuées par la méthode de séquençage au bisulfite. Le bisulfite de sodium (HSO3-) va réagir avec la cytosine (C) et la transformer en uracile (U), alors que la 5-méthylcytosine (5mC) ne sera pas affectée.
Figure 1 : Conversion au bisulfate de sodium pour différencier la cytosine méthylée et non méthylée.
Le statut de méthylation peut être déterminé par séquençage. Les uraciles observés correspondent à des cytosines non méthylées dans l'échantillon d'origine, car l'ADN ne contient généralement pas d'uracile. Les bases cytosines qui restent après le traitement au bisulfite sont protégées par des groupes méthyles.
Figure 2 : La comparaison de la séquence d'ADN de référence (à gauche) et de la séquence d'ADN traitée au bisulfite (à droite) peut fournir des informations sur le schéma de méthylation de la cytosine.
La méthylation de l'ADN fait partie de la régulation des gènes.