MeDIP, hMeDIP, bisulfite sequencing, and TAB-seq

L'ajout covalent d'un groupe méthyle sur le carbone 5 de la cytosine dans l'ADN conduit à la formation de 5-méthylcytosine (5-mC). Cette marque épigénétique influence l'expression génique, la différenciation cellulaire et le développement embryonnaire. Le processus est catalysé par les enzymes ADN méthyltransférases (DNMT). Le profil global de méthylation chez les mammifères est relativement homogène. Toutefois, les îlots CpG, qui constituent des régions importantes de méthylation, sont souvent situés à proximité des sites d'initiation de la transcription. De plus, le niveau de méthylation peut varier considérablement au sein d'un même organisme selon le type de tissu ainsi qu'entre les cellules normales et cancéreuses d'un même tissu.

Bien que la 5-mC soit la forme de méthylation de l'ADN la plus courante et la plus étudiée, les processus de méthylation et de déméthylation de la cytosine donnent naissance à plusieurs autres modifications. La 5-hydroxyméthylcytosine (5-hmC), en particulier, a suscité un intérêt croissant depuis que des niveaux élevés ont été observés dans certains tissus de mammifères, notamment le cerveau humain et murin, ainsi que dans les cellules souches embryonnaires. La 5-hmC pourrait jouer un rôle dans la détermination du devenir cellulaire au cours du développement et, lorsque sa distribution est altérée, contribuer à certaines pathologies. Une compréhension complète de ses fonctions potentielles nécessite des méthodes de séquençage précises et pouvant être appliquées à grande échelle.

Traditionnellement, les sites 5-mC sont identifiés par séquençage au bisulfite ou par Methylated CpG Island Recovery Assay (MIRA). Ces techniques ne permettent toutefois pas de distinguer la 5-mC de la 5-hmC. Le TAB-seq (Tet-assisted bisulfite sequencing of 5-hydroxymethylcytosine) est une modification du séquençage au bisulfite classique permettant d'identifier spécifiquement la 5-hydroxyméthylcytosine (5-hmC). En association avec les méthodes traditionnelles, le TAB-seq permet de cartographier les deux variantes de méthylation avec une résolution à la base unique, soit à l'échelle du génome, soit au niveau d'un locus particulier. Le TAB-seq a été introduit pour la première fois en 2012 et a notamment été utilisé pour étudier le rôle de la 5-hmC dans les fonctions cérébrales, les cancers et plusieurs troubles cognitifs.

L'immunoprécipitation de l'ADN méthylé (MeDIP) et l'immunoprécipitation de l'ADN hydroxyméthylé (hMeDIP) utilisent quant à elles des anticorps spécifiques de la 5-mC et de la 5-hmC, respectivement, afin d'enrichir les fragments d'ADN portant ces modifications.

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Produits pour l'analyse de la méthylation de l'ADN

Références