Épigénétique
Mécanismes épigénétiques
Le domaine de l'épigénétique est devenu un axe de recherche essentiel pour les scientifiques travaillant sur le cancer, les maladies neurodégénératives et la dépendance. Les mécanismes épigénétiques consistent à activer ou à réprimer temporairement l'expression des gènes. Il est intéressant de noter que ces modifications peuvent se transmettre de génération en génération, même si elles n'altèrent pas de manière permanente la séquence d'ADN. Les trois principaux mécanismes de l'épigénétique sont la méthylation de l'ADN, la modification des histones et la régulation de l'ARN.
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Méthylation de l'ADN
La méthylation de l'ADN est le mécanisme épigénétique le plus connu. Elle implique généralement une enzyme, la méthyltransférase, qui facilite l'ajout d'un groupe méthyle en position 5 de la cytosine (C5). Cet ajout se produit principalement sur les dinucléotides cytosine-phosphate-guanine (CpG). Cependant, une méthylation non-CpG existe également. L'analyse de la méthylation de l'ADN est souvent réalisée pour mieux comprendre l'expression génique. Parmi les exemples de ce type d'analyse, on peut citer la quantification de la méthylation par digestion de l'ADN suivie d'une analyse par HPLC ou par spectrométrie de masse, ou encore par conversion au bisulfate de sodium suivie d'un séquençage par PCR et d'une analyse.
Modification des
histones
La modification des histones est un autre mécanisme épigénétique classique. Elle implique diverses façons de modifier les histones par acétylation, méthylation, phosphorylation et d’autres mécanismes qui influencent l’expression génique. Les histones sont des protéines qui, avec l’ADN, forment les nucléosomes. Des faisceaux de nucléosomes constituent la chromatine qui compose les chromosomes. En général, les modifications des histones ont lieu au niveau des queues N-terminales des histones, qui contiennent des proportions élevées d’acides aminés tels que la lysine ou l’arginine. L’une des méthodes permettant d’étudier cette régulation épigénétique consiste à recourir à des tests d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP).
Régulation de
l’ARN
La régulation de l’ARN est moins bien connue que les autres mécanismes épigénétiques. On pense que la signalisation de l’ARN joue un rôle dans l’épigénétique en régulant la structure de la chromatine. Les chercheurs étudient comment l’ARNm et, plus particulièrement, les ARN non codants, tels que les ARN non codants longs et les micro-ARN, régulent l’expression génique. De plus, les tests d’isolation de la chromatine par purification de l’ARN (ChIRP) ou d’immunoprécipitation de l’ARN (RIP) peuvent être utilisés pour comprendre la relation entre la chromatine et l’ARN, ainsi que le rôle de l’ARN dans l’épigénétique.
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