Epigenetic DNA modification monitored by a new fluorescence based tool

Analyse par de nouveaux outils de fluorescence du mécanisme de la protéine UHRF1 dans la méthylation de l'ADN Les profils de méthylation de l’ADN sont des marques épigénétiques essentielles contrôlant l'expression génétique spécifique des tissus. Ces profils sont fidèlement reproduits par l’enzyme DNMT1 qui est dirigée par la protéine UHRF1 vers les sites CpG hémiméthylés (HM). La spécificité élevée d’UHRF1 vis-à-vis de ces sites CpG HM est liée à la capacité de son domaine SRA de basculer sélectivement les résidus méthylcytosine (mC). Par conséquent, la compréhension de la capacité d’UHRF1 à lire les séquences d'ADN et de basculer leurs résidus mC est une question importante en épigénétique moléculaire. Dans le présent travail, nous avons utilisé des analogues de nucléobases sensibles à l'environnement pour étudier le basculement de base induit par SRA. Nous avons découvert qu’un étiquetage par la 2-thiényl-3-hydroxychromone (3HCnt) à proximité de la cible CpG méthylée, permet le suivi de ce basculement SRA-induit de mC et de sa dynamique. Les spectroscopies de fluorescence à l'état stationnaire et de "stopped flow" ont montré des différences significatives entre les ADNs HM et non méthylé (NM) vis-à-vis de la reconnaissance et la cinétique de liaison du SRA. Effet, nous avons montré que SRA est capable de se lier et de glisser avec une cinétique rapide sur le duplex NM, en accord avec le rôle de lecteur d’UHRF1. Par contre, la cinétique de basculement de mC s’avère beaucoup plus lente, ce qui augmente sensiblement la durée de vie d’UHRF1 lié à un site CpG hémi-méthylé et donc la probabilité de recruter DNMT1 afin de dupliquer fidèlement le profil de méthylation de l’ADN. Nous avons ainsi obtenu pour la première fois un test capable de suivre le basculement de la base induit par UHRF1, ce qui nous a permis de proposer un mécanisme pour le recrutement de DNMT1 par UHRF1 sur les sites HM.