Méthylation de l’ADN mitochondrial

Controverses, enjeux et perspectives

Mitochondrial DNA methylation: Controversies, issues and perspectives

Département de sciences biologiques, Université de Montréal, Campus MIL, Faculté des Arts et des Sciences, CP 6128, Succursale Centre-Ville, Montréal QC, H3C 3J7, Canada

^* s.breton@umontreal.ca

Résumé

La méthylation de l’ADN est un mécanisme épigénétique essentiel à la plupart des organismes, notamment pour la régulation de l’expression génique. Dans le génome nucléaire des mammifères, elle est généralement restreinte aux cytosines précédant une guanine, alors qu’elle opère dans un contexte nucléotidique plus varié chez les bactéries. Curieusement, l’existence même de méthylation dans les mitochondries demeure en débat. Cette controverse pourrait être due aux différences entre ces génomes, et à des méthodologies plutôt adaptées à l’étude des méthylations du génome nucléaire. Des études récentes suggèrent ainsi que la méthylation de l’ADN mitochondrial se ferait davantage en contexte nucléotidique varié, comme chez leurs ancêtres bactériens.

Abstract

DNA methylation is an epigenetic mechanism that has been largely probed regarding eukaryotic nuclear genome and bacteria, and its role is especially crucial in the regulation of gene expression. In mammals, it is almost exclusively acting on a cytosine preceding a guanine (CpG), whereas it presents itself mainly in a non-CpG context in bacteria’s DNA. Conversely to nuclear and bacterial genomes, the existence of methylation in the mitochondrial genome is still widely debated. This controversy has been attributed to structural differences between the nuclear and mitochondrial genomes, and to the techniques used to study methylation of cytosines, which were rather optimized for the study of nuclear DNA. However, novel studies suggest that cytosine methylation is truly existing in mitochondria, and that it is mostly found in a non-CpG context, just like in their evolutionary relative, the bacteria.