Qu'est-ce que « Méthylation de l’ADN » ?

Exemple 1.9 (Pourquoi le génome est pauvre en CpG)

Le génome humain contient $42\,\%$ de G$+$C ; si les bases étaient indépendantes, un CpG surviendrait à la fréquence $0.21\times 0.21 \approx 0.044$, soit environ $2.8\times 10^{8}$ fois dans le génome diploïde. Le nombre observé est d’environ $5.6\times 10^{7}$, un cinquième de cela. La raison en est la marque elle-même : une cytosine méthylée qui perd son groupement aminé devient une thymine, base normale que la réparation ne peut reconnaître comme fautive, alors qu’une cytosine non méthylée se désamine en uracile, qui est excisé. Au fil du temps évolutif les CpG méthylés ont muté en TpG et CpA, et seuls les îlots non méthylés ont gardé leurs CpG. La marque a laissé sa signature dans la séquence.

Exemple 1.11 (Les nombres)

Les valeurs mesurées sur des cellules de mammifère sont $\mu \approx 0.99$ et $\delta \approx 0.02$ par division sur un CpG ordinaire. On a alors $p^{*} = 0.02/0.03 \approx 0.67$, proche de la fraction méthylée à l’échelle du génome entier, et $\mu - \delta = 0.97$ : un site entièrement méthylé, laissé à la seule machinerie, serait revenu à mi-chemin de la moyenne après $\ln 2 / 0.03 \approx 23$ divisions. Un promoteur réprimé qui doit le rester pendant les centaines de divisions d’une vie a donc besoin de plus que DNMT1 : les lecteurs du méthyl-CpG recrutent la méthylation de H3K9 et les lecteurs de H3K9 recrutent DNMT3, si bien qu’un îlot dense de marques élève son propre $\mu$ vers $1$ et abaisse le $\delta$ du voisinage vers $0$. À l’inverse, une cellule qui perd DNMT1 perd la marque passivement : avec $\mu = \delta = 0$ la fraction de brins méthylés est divisée par deux à chaque division.