La méthylation est un processus chimique dans lequel un groupe méthyle est transféré d'une molécule à une autre. Dans la méthylation de l'ADN, un groupe méthyle se couple à une partie spécifique de l'ADN, modifiant ainsi un élément constitutif du matériel génétique.
Qu'est-ce que la méthylation de l'ADN?
Dans la méthylation de l'ADN, un groupe méthyle se couple à une partie spécifique de l'ADN, modifiant ainsi un élément constitutif du matériel génétique. Dans la méthylation de l'ADN, un groupe méthyle se fixe à des nucléotides spécifiques de l'ADN. ADN, également connu sous le nom de acide désoxyribonucléique, est le vecteur de l’information génétique. À l'aide des informations stockées dans l'ADN, protéines peut être produit. La structure de l'ADN correspond à celle d'une échelle de corde, dans laquelle les brins de l'échelle de corde sont tordus selon un motif hélicoïdal pour former une structure dite à double hélice. Les parties latérales de l'échelle de corde sont formées de sucre ainsi que phosphate résidus. Les échelons de l'échelle de corde représentent des éléments organiques baseL’ base de l'ADN sont appelés adénine, cytosine, guanine et thymine. Deux base chacun se connecte par paire pour former un échelon de corde. Les paires de bases sont chacune formées de deux bases complémentaires: l'adénine et la thymine, et la cytosine et la guanine. Un nucléotide est une molécule formée à partir d'un phosphateun sucreet un composant de base. Pendant la méthylation de l'ADN, spécial enzymes, les méthyltransférases, attachent un groupe méthyle à la cytosine de base. C'est ainsi que se forme la méthylcytosine.
Fonction et tâche
Les méthylations d'ADN sont considérées comme des marqueurs qui permettent à la cellule d'utiliser ou non certaines zones d'ADN. Ils représentent un mécanisme pour gène régulation. Par conséquent, ils pourraient également être appelés interrupteurs marche / arrêt, car la méthylation d'une base empêche dans la plupart des cas une copie du gène de la transcription de l'ADN. La méthylation de l'ADN garantit que l'ADN peut être utilisé de différentes manières sans changer la séquence d'ADN elle-même. La méthylation crée de nouvelles informations sur le génome, c'est-à-dire le matériel génétique. C'est ce qu'on appelle un épigénome et le processus de l'épigénétique. L'épigénome est l'explication du fait qu'une information génétique identique peut générer des cellules différentes. Par exemple, les cellules souches humaines peuvent donner naissance à une grande variété de tissus. Un seul ovule peut même donner naissance à un être humain entier. L'épigénome de la cellule décide de la forme et de la fonction qu'elle prend. Les gènes marqués montrent ainsi à la cellule ce qu'il faut faire pour cela. Une cellule musculaire n'utilise que les sections marquées d'ADN qui sont pertinentes pour son travail. Ainsi font les cellules nerveuses, Cœur cellules ou cellules du poumon. Les marquages par les groupes méthyle sont flexibles. Ils peuvent être supprimés ou déplacés. Cela rendrait à nouveau active la section d'ADN précédemment désactivée. Cette flexibilité est nécessaire car il existe une interaction constante entre le génome et l'environnement. La méthylation de l'ADN prend en compte ces influences environnementales. Les méthylations de l'ADN peuvent également être stables et sont héritées d'une génération de cellules à l'autre. Ainsi, dans le corps sain, seulement rate des cellules peuvent jamais être produites dans la rate. Cela garantit que l'organe concerné peut s'acquitter de ses tâches. Cependant, les changements épigénétiques peuvent être transmis non seulement d'une cellule à l'autre, mais également d'une génération à l'autre. Les vers, par exemple, héritent de l'immunité contre certains virus via la méthylation de l'ADN.
Maladies et affections
Des altérations pathologiques de l'épigénome ont été détectées dans de nombreuses maladies à ce jour et ont été identifiées comme la cause de maladies dans les domaines de l'immunologie, de la neurologie et en particulier de l'oncologie. Dans les tissus affectés par cancer, les défauts de l'épigénome sont presque toujours apparents en plus des défauts de la séquence d'ADN en soi. Dans les tumeurs, un schéma de méthylation anormal de l'ADN est souvent observé. La méthylation peut être augmentée ou diminuée. Les deux ont des conséquences importantes pour la cellule. Dans le cas d'une méthylation accrue, c'est-à-dire d'une hyperméthylation, les gènes dits suppresseurs de tumeur peuvent être inactivés. Les gènes suppresseurs de tumeurs contrôlent le cycle cellulaire et peuvent induire la mort cellulaire programmée de la cellule endommagée si la dégénérescence cellulaire est imminente. Si les gènes suppresseurs de tumeur sont inactifs, les cellules tumorales peuvent proliférer sans entrave. En cas de méthylation locale réduite (hypométhylation), des éléments ADN nocifs peuvent être activés par inadvertance. Dans le cas d'un marquage incorrect par les groupes méthyle, on parle également d'épimutation. Cela conduit à une instabilité du génome. Il a été démontré que certaines substances cancérigènes interfèrent avec le processus de méthylation dans les cellules. Les changements dans les modèles de méthylation diffèrent de cancer patient à patient cancéreux. Par exemple, un patient avec foie cancer présente des schémas de méthylation différents de ceux d'un patient prostate cancer. Les chercheurs sont de plus en plus capables de classer les tumeurs en fonction des modèles de méthylation. Les chercheurs peuvent également déterminer dans quelle mesure une tumeur a progressé et, au mieux, comment elle peut être traitée. Cependant, l'analyse de la méthylation de l'ADN en tant que méthode diagnostique et thérapeutique n'est pas encore complètement développée, il faudra donc plusieurs années avant que les méthodes ne soient effectivement utilisées en dehors du domaine de la recherche. Une maladie très spécifique qui a son origine dans la méthylation est le syndrome ICF. Elle est causée par une mutation de l'ADN méthyltransférase, l'enzyme qui couple les groupes méthyle aux nucléotides. Cela conduit à une sous-méthylation de l'ADN chez les personnes atteintes. Le résultat est des infections récurrentes dues à immunodéficience. En outre, petite taille et un retard de croissance peut survenir.
