Une étude, dont les résultats intitulés «Genome-wide analysis in the mouse embryo reveals the importance of DNA methylation for transcription integrity» sont publiés dans la revue Nature communications, a permis, en utilisant pour la première fois des approches de cartographie à l'échelle du génome pour analyser le rôle des DNMTs dans la mise en place des profils de méthylation et la transcription du génome dans l'embryon de souris, de révéler de nouvelles fonctions de la méthylation de l'ADN chez les mammifères.

Relevons tout d'abord que la méthylation de l'ADN, «catalysée par les ADN methyltransférases (DNMTs)», consiste, chez les mammifères, « en l'ajout d'un groupement CH3 sur les cytosines de dinucléotides CpG». Cette modification épigénétique de l'ADN, qui «peut influencer l'expression des gènes», «joue un rôle clé dans de nombreux processus biologiques, comme le développement embryonnaire et la cancérogenèse».

Comme, 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», plusieurs études réalisées ces dernières années dans des modèles cellulaires «ont suggéré que les trois enzymes participent à la fois à la mise en place de novo et au maintien de la méthylation de l'ADN».

Du fait que, par ailleurs, «les gènes régulés par la méthylation de l'ADN au cours du développement embryonnaire sont mal connus», l'étude ici présentée a réalisé, pour analyser le rôle des DNMTs au cours du développement, «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». Il est ainsi apparu, contrairement aux modèles existants, 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».

Ensuite, la cartographie pour la première fois des conséquences «de l'absence de méthylation de l'ADN sur la transcription du génome dans l'embryon de souris» a permis de découvrir «de nouveaux gènes réprimés par la méthylation de l'ADN dans l'embryon» et de révéler «que la méthylation de l'ADN agit comme un gardien de l'intégrité de la transcription du génome en réprimant des évènements de transcription illégitimes initiés à partir de rétrotransposons ou de séquences intragéniques dans les corps de gènes».

Au bout du compte, ces observations, qui «révèlent de nouvelles fonctions de la méthylation de l'ADN dans le régulation du génome», contribuent «à une meilleure compréhension du rôle essentiel de cette marque épigénétique, découverte il y a plusieurs décennies, dans le processus de développement embryonnaire chez les mammifères».