Le génome et l’épigénome. A. Représentation du génome nucléaire humain structuré sous forme de chromatine, dont l’unité fonctionnelle est le nucléosome, assemblage d’ADN et de protéines histones. Des modifications chimiques de l’ADN (méthylation 5mC et hydroxyméthylation, qui est une forme oxydée de la 5mC) et des histones (exemples : méthylation, acétylation) modifient la structure de la chromatine et affectent l’expression des gènes. La présence de ces modifications chimiques, ou marques épigénétiques, qui constituent l’épigénome, dépendent d’activités enzymatiques de protéines appelées « écrivains » ou « effaceurs », selon leur capacité à ajouter ou enlever une marque. Ces marques sont reconnues par des protéines appelées « lecteurs » capables de recruter à leur tour d’autres facteurs épigénétiques. La structure chromatinienne peut aussi être façonnée par des facteurs de remodelage, dont l’activité dépend de l’énergie fournie par les molécules d’ATP. Écrivains, effaceurs, lecteurs et remodeleurs constituent le cœur de la machinerie épigénétique (Contribution graphique Laure Ferry, UMR7216). B. Graphiques présentant la localisation chromosomique des 295 épigènes codant les épifacteurs constituant le cœur de la machinerie épigénétique. C. Histogramme présentant la distribution des 295 épigènes selon leur catégorie fonctionnelle (monofonction en bleu, ou bifonction en vert). La classe des lecteurs est majoritaire. Certains écrivains, effaceurs et lecteurs possèdent également une fonction de lecteur (Bifonction). D. Parmi les épifacteurs, la classe des HMT (histone méthyltransférase) est la plus représentée, suivie par celle des HDM (histone déméthylase), REMODEL (facteurs de remodelage), HDAC (histone déacétylase), HAT (histone acétyltransférase), DNMT (ADN méthyltranferase), et DNM_ERASE (ADN déméthylase).