La méthylation de l'ADN joue un rôle clé dans la différenciation des cellules souches

La méthylation est une modification chimique consistant en l'ajout d'un groupe méthyle (CH₃) sur un substrat. Une des modifications biochimiques très étudiées est la méthylation de l'ADN, qui a pour conséquence de diminuer, voire réprimer, l'activité de nombreux gènes. La méthylation de l'ADN, un mécanisme épigénétique qui détermine si un gène est exprimé ou non, guide les cellules souches qui se transforment des ardoises blanches en cellules spécialisées. Les motoneurones sont des cellules neuronales hautement spécialisées qui relient le système nerveux central au muscle et dégénèrent dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA)

Or, des chercheurs de Northwestern Medicine ont découvert comment le processus de méthylation de l'ADN régule le développement des neurones moteurs de la moelle épinière, selon une étude publiée dans Cell Stem Cell. Pour l'étude, les chercheurs ont utilisé une variété de technologies de pointe, notamment le séquençage de l'ARN monocellulaire et l'adaptation de l'édition du gène CRISPR-Cas9, connue sous le nom d'édition épigénétique, pour créer une série de cellules souches dépourvues de différentes enzymes qui déclenchent la méthylation de l'ADN
 
Après avoir analysé les cellules souches ainsi que les progéniteurs neuraux différentiateurs et les populations de motoneurones, les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l'enzyme DNMT3A a déclenché la méthylation de l'ADN et activé les principaux facteurs de transcription qui contrôlent la différenciation des cellules souches en neurones moteurs de la moelle épinière. Selon les chercheurs, la méthylation de l'ADN gouverne le potentiel d'expression des gènes et donc l'identité cellulaire. Elle permet l'induction ou la suppression des facteurs de transcription clés, ces facteurs de transcription régissent la fonction et la spécificité des cellules.

Les chercheurs croient que leur découverte révèle l'importance de l'épigénétique sur le contrôle des différentes étapes du développement du système nerveux central humain en ajustant les niveaux d'expression des facteurs de transcription. Ils ont trouvé des modèles de méthylation de l'ADN irréguliers qui pourraient avoir des conséquences en aval liées à la fonction de ces neurones

Selon les chercheurs, une étude plus poussée pourrait faire la lumière sur les maladies de la moelle épinière, car les patients atteints de SLA ont des modèles irréguliers de méthylation