La méthylation de l'ADN dépendante de l’ARN

Le silençage génique par méthylation de l'ADN (« RNA-dependent DNA methylation » - RdDM) peut être accompli dans une cellule ou dans un organisme en introduisant un gène qui, une fois transcrit, donne lieu à la formation d'ARN double brin (ARNdb), puis à un petit ARN interférant. Ainsi les chercheurs peuvent moduler l'expression d’un ou plusieurs gènes de manière ciblée par la méthylation des séquences régulatrices sans modifier la séquence nucléotidique elle-même (modification épigénétique) (1). Les mécanismes par lesquels la méthylation de l'ADN et finalement le silençage du gène a lieu font partie d'un mécanisme complexe et naturel que l'organisme utilise dans la régulation de ses cellules. Cette modification de l'ADN est effectuée par des enzymes particulières appelées « DNA méthyl-transférases ». Les schémas de méthylation de l'ADN peuvent être conservés, cependant, l'effet diminuera au cours des générations suivantes et finira par disparaître, rétablissant l'expression initiale du ou des gènes impliqués.

Plusieurs cas de figures peuvent être distingués afin de délivrer l’ARN double brin :

• Transgenèse transitoire : introduction d'un fragment d’ADN qui ne s’intègre pas dans le génome et ne se réplique pas de façon autonome. Le fragment d’ADN codant l’ARN double brin est transcrit utilisant la machinerie naturelle de la cellule.
• Transgenèse d'un auto-réplicon : introduction d'un fragment d’ADN ou ARN capable de se répliquer sans s’intégrer dans le génome. Ce cas correspond par exemple à des séquences virales (ADN ou ARN) capables d'auto-réplication (« VIGS - virus-induced gene silencing ») (2).
• Transgenèse intégrée et ségrégation négative : Intégration stable du fragment d’ADN dans le génome. Une fois la séquence cible méthylée, ce fragment peut être éliminé au cours des générations suivantes par croisement ou excision.

Il existe des méthodes de biologie moléculaire pour distinguer l’ADN méthylé d’un ADN non-méthylé. Cependant, il n’est pas possible de distinguer une méthylation apparue naturellement d’une méthylation induite par RdDM.