Base moléculaire de l'empreinte parentale : la méthylation de l'ADN

La principale modification épigénétique (donc réversible) de l'ADN en rapport avec l'empreinte parentale est la méthylation. Celle-ci concerne les cytosines quand elles sont associées à une Guanine dans un doublet CpG. Cependant, la méthylation de l'ADN n'est pas le seul phénomène qui entre jeu, elle est associée à diverses modifications des histones qui composent les nucléosomes (méthylation, acétylation).

La méthylation de l'ADN joue un rôle central dans le phénomène d'empreinte via son action sur la conformation de la molécule d'ADN. Cependant, il ne s'agit pas d'une action spécifique à l'empreinte, mais d'un mécanisme cellulaire très ancien utilisé notamment pour inhiber l'expression des génomes étrangers (viral ou bactérien) ayant pénétré dans la cellule, et adapté chez les mamifères au contrôle de l'expression parent-spécifique.

Contrôlée par les DNA methyltransferases (enzymes dont il existe plusieurs sous types), la méthylation des Cytosines va entraîner une modification de l'architecture de la fibre de chromatine qui aboutit à une compaction des nucléosomes, empêchant l'accès des facteurs de transcription (ou des protéines de liaison à l'ADN en général). En règle générale, la méthylation est donc associée à une répression transcriptionnelle (MAIS CE N'EST PAS UNE REGLE ABSOLUE).