WGBS révèle le turnover dynamique de la méthylation de l'ADN chez les plantes.

Introduction

Chez certains eucaryotes, la méthylation de l'ADN se produit dans les régions codantes des gènes et est appelée méthylation du corps du gène (GbM). Bien que le rôle de la méthylation de l'ADN dans le silence des transposons et de l'ADN répétitif soit bien caractérisé, la méthylation du corps du gène n'est pas associée à la répression transcriptionnelle, et son importance biologique est inconnue.

Service WGBS

Séquençage du génome entier par bisulfite (WGBS) peut détecter avec précision les niveaux de méthylation de toutes les bases de cytosine individuelles (bases C) à l'échelle du génome, et est la référence en matière d'études sur la méthylation de l'ADN. Notre service WGBS peut fournir un soutien technique important pour l'étude des modifications spatiotemporelles et temporelles spécifiques de la méthylation de l'ADN génomique, et peut être largement utilisé dans l'étude des mécanismes des processus vitaux, tels que le développement individuel, le vieillissement et les maladies. Le WGBS est également le premier choix pour la cartographie de la méthylation dans diverses espèces.

Avantages techniques :

• Large éventail d'applications : adapté aux études de méthylation de toutes les espèces avec des génomes de référence connus.
• Couverture génomique complète : maximiser l'accès à des informations complètes sur la méthylation à l'échelle du génome et dessiner avec précision des cartes de méthylation.
• Résolution à base unique : le statut de méthylation de chaque base C peut être analysé avec précision.

Turnover dynamique de la méthylation de l'ADN chez les plantes

Cette étude a été réalisée sur la plante modèle. Arabidopsis thaliana et a révélé que des changements dynamiques dans la méthylation de l'ADN dans le corps des gènes des plantes étaient associés à une plasticité accrue de l'expression génique par une analyse multiomique incluant WGBS, EM-seq, et RNA-seqCette étude révèle un nouveau type de méthylation du corps des gènes (GbM) chez les plantes, qui est soumis à une addition et à une suppression constitutives de modifications de méthylation dynamiques dans toutes les cellules, y compris les lignées germinales.

Deux types distincts de méthylation du corps des gènes (GbM) dans le génome d'Arabidopsis. (Williams et al., 2023)

La méthylation dynamique du gène GbM est éliminée par la voie de déméthylation d'une famille de déméthylases spécifiques aux plantes (collectivement connues sous le nom de DRDDases) et ajoutée par une source inconnue de méthylation de novo (très probablement la méthyltransférase de maintenance MET1).

Les gènes GbM dynamiques présentent une hétérogénéité de méthylation dans tous les types de cellules et de tissus. (Williams et al., 2023)

L'analyse révèle que l'état dynamique de GbM existe dans des gènes homologues provenant de différentes lignées s'étendant sur plus de 100 millions d'années, indiquant une conservation évolutive.

Conservation évolutive de l'état dynamique GbM. (Williams et al., 2023)

Contrairement à d'autres gènes de méthylation du corps des gènes, la méthylation dynamique du corps des gènes (GbM) est étroitement associée à la présence de promoteurs ou d'états chromatinens régulateurs au sein des gènes. La GbM dynamique était associée à une plasticité accrue de l'expression génique dans des conditions de développement et physiologiques différentes, tandis que les gènes de GbM stables montraient une plasticité réduite. Les gènes de GbM dynamique présentent une dynamique réduite dans les mutants drdd, suggérant une relation causale entre la déméthylation de l'ADN et l'amélioration de la plasticité de l'expression génique.

Le GbM dynamique est associé à une plasticité d'expression génique accrue. (Williams et al., 2023)

Référence:

1. Williams, Clara J., et al. "Le renouvellement dynamique de la méthylation de l'ADN dans les corps géniques est associé à une plasticité d'expression génique accrue chez les plantes." Biologie du génome 24.1 (2023) : 227.