Héritabilité mitotique : de quoi la chromatine se souvient-elle et comment ? Mécanismes moléculaires sous-tendant la transmission épigénétique mitotique. Le schéma montre la réplication de l’ADN (bleu foncé, ADN parental ; bleu clair, ADN nouvellement synthétisé) à la fourche de réplication (flèche orange). Lors de la réplication, les nucléosomes parentaux (gris) sont dissociés et réassemblés sur les brins d’ADN néoformés en utilisant des histones parentales (gris) et nouvellement synthétisées (bleu). Les marques d’histone sont illustrées sous forme de carrés verts et les mécanismes responsables de leur transmission sont encadrées en vert. La méthylation de l’ADN est illustrée sous forme de cercles rouges et les mécanismes responsables de la main- tenance de la méthylation sont encadrées en rouge. La transmission mitotique des marques épigénétiques peut être dépendante de la réplication, par exemple via le couplage avec la fourche de réplication, ou indépendante de la machinerie de réplication. Actuellement, on connaît très peu de choses sur la façon dont les domaines de la chromatine active sont maintenus (tracé vert clair). Contrairement à la fidélité de recopiage de la séquence d’ADN et de la méthylation de l’ADN, la duplication des histones ne se fait pas à partir d’une matrice et les modifications post-traductionnelles ne sont pas conservées au moment où la cellule se divise. Les marques d’histones semblent s’apposer conformément à l’état transcriptionnel, mais après la réplication. Les gènes sont activés par des protéines régulatrices, les facteurs de transcription (FT), qui se fixent à l’ADN au niveau des promoteurs et enhancers. Au cours de la réplication cellulaire, ceux-ci sont distribués aux cellules filles qui les séquestrent car leur présence continuelle est requise. Les histones néosynthétisées viennent s’associer aux histones parentales porteuses des modifications post-traductionnelles, disloquées lors de la progression de la fourche de répli- cation. Des protéines de type chaperon les accompagnent. Contrairement à la méthylation de l’ADN, le mécanisme par lequel les profils de modifications post-traductionnelles des histones sont rétablis après chaque division demeure obscur et l’objet d’ardents débats. En effet, des altérations des systèmes Polycomb/trithorax sont souvent héritées par les générations suivantes de cellules et parfois d’organismes (d’après [61]).