Identification d'une nouvelle ADN méthyltransférase « DNMT3C » qui protège les cellules germinales mâles de l'activité des transposons

Abstract

Les transposons portent des gènes codant pour des enzymes qui leur permettent de se multiplier, se déplacer de façon aléatoire dans le génome, pouvant ainsi causer des mutations délétères. Il est donc particulièrement important de neutraliser l’activité des transposons dans le génome, en particulier lors de certaines phases critiques de développement de l’organisme, par exemple la formation des cellules reproductrices (spermatozoïdes et ovules). La méthylation de l’ADN est un des principaux systèmes utilisés pour neutraliser l’activité des transposons. La méthylation de leurs séquences promotrices inhibent l’expression des gènes des transposons empêchant ainsi leurs multiplications et déplacements. Cette méthylation est effectuée par des enzymes particulières, appelées DNA méthyl transférases. On pensait qu’elles étaient au nombre de quatre dans les génomes. Or, nous en avons découvert une cinquième (appelée DMMT3C) dans le génome de la souris. Elle présente des propriétés singulières: Elle est spécifique des rongeurs, présente uniquement dans les cellules germinales male, et cible spécifiquement des transposons les plus récents et les plus actifs. Le niveau de spécialisation de cette DNA méthyl transférase est très surprenant par rapport aux autres enzymes de ce type connues jusqu’à présent. Elle ne s’exprime que dans les cellules germinales pendant la vie fœtale et protège le génome des futurs spermatozoïdes contre l’effet délétère des transposons. Elle méthyle uniquement la région promotrice de certains transposons les rendant inactifs. Chez la souris mutante qui n’exprime pas cette enzyme, les transposons sont massivement réactivés au cours de la spermatogénèse, ce qui conduit à un arrêt de la formation des spermatozoïdes et à la stérilité. Enfin, cette enzyme est une innovation des rongeurs, elle serait apparue il y a quelques 46 millions d’années par duplication du gène d’une autre méthyl transférase. Ainsi, la protection du génome contre les transposons serait une force motrice dans l’évolution de la méthylation de l’ADN chez les mammifères. Cette enzyme pose de nouvelles questions : quels sont les mécanismes de cette spécificité ? Existe-t-il l’équivalent de cette enzyme chez les autres mammifères pour protéger leur fertilité