L'étude de l'épigénétique dans les plantes
La méthylation de l'ADN est un mécanisme épigénétique médié par une famille d'enzymes méthyltransférases qui ajoutent de manière covalente un groupe méthyle au nucléotide d'AND de cytosine. Il contrôle d'importants processus biologiques comme l'activité génique pendant le développement, la différenciation cellulaire et la stabilité génomique sous tension. En raison de la similitude des enzymes impliquées entre les plantes et les animaux, la méthylation d'ADN est un processus bien conservé. Il y a deux types principaux de méthylation d'ADN, le novo méthylation qui cible l'ADN précédemment non méthylé et la méthylation de maintenance, qui copie les marques de la méthylation préexistante pendant la réplication. La plante modèle Arabidopsis constitue un système de test puissant pour la méthylation des plantes et des mammifères. En outre, les mutants de sa méthylation sont viables et fertiles. Ceci étant, les scientifiques du projet CAPMEM (Comparative analysis of plant and mammalian DNA methylation functions in epigenetic Arabidopsis mutants), financé par l'UE, ont cherché à évaluer l'ampleur de la conservation et de la diversification de la plante et des enzymes mammifères qui contrôlent la méthylation d'ADN de maintenance. Ils ont également souhaité évaluer comment les schémas de méthylation affectent l'adaptation des plantes aux défis environnementaux. Les chercheurs ont exprimé de manière stable le transgène mammifère DNMT1/LSH dans les mutants d'Arabidopsis. L'homologue mammifère n'a toutefois pas pu faire taire les centres cibles sélectionnés qui sont régulés de manière épigénétique, suggérant qu'une reméthylation complète n'a pas eu lieu. Lorsque les scientifiques ont soumis différentes plantes mutantes de méthylation d'ADN à une tension, ils ont observé que la méthylation de l'ADN affectait la capacité des racines des plantes à optimiser leurs sens de croissance. De manière générale, l'Arabidopsis s'est révélé un outil de recherche intéressant pour la caractérisation fonctionnelle des régulateurs de la méthylation de l'ADN et a fourni des informations importantes sur l'évolution de la méthylation de l'ADN. Les fonctions de la méthylation de maintenance peuvent augmenter la flexibilité génomique et permettre une évolution qui s'adapte aux tensions. Outre les connaissances fondamentales, les résultats de CAPMEM pourraient aider à résoudre les questions liées à l'agriculture et à la biologie humaine.
Mots‑clés
Épigénétique, plantes, Arabidopsis, méthylation de l'ADN, stress, DNMT1, évolution
