L'épitranscriptome regroupe l'ensemble des modifications chimiques des ARN qui modulent leur structure, leur fonction et leur devenir sans modifier leur séquence nucléotidique.
Vue d'ensemble de l'épitranscriptome
Au cours de leur vie, les différents ARN peuvent subir différentes modifications qui n'ont pas toutes la même signification biologique.
Plus de 170 modifications chimiques différentes ont été identifiées sur les ARN de l'ensemble du vivant.
3. Contrairement à l'édition de l'ARN, qui modifie directement la séquence nucléotidique de certains transcrits, les modifications épitranscriptomiques n'altèrent pas l'information génétique portée par l'ARN.
Elles modifient les propriétés physicochimiques de certains nucléotides sans modifier leur succession dans la molécule.
Les principales modifications des ARN messagers (ARNm) ainsi que les protéines responsables de leur mise en place (writers), de leur reconnaissance (readers) et, pour certaines d'entre elles, de leur élimination (erasers), sont résumées dans le tableau suivant.
Cette terminologie est analogue à celle utilisée pour le code des histones.
Remarque : dans le tableau, " - " indique qu'aucun reader ou eraser n'a été clairement identifié à ce jour, tandis que " ? " correspond à des protéines ou à des mécanismes encore en cours de caractérisation.
N6-méthyladénosine (m6A) : principale modification interne des ARNm
les writers, qui déposent le groupement méthyle sur les ARN, principalement le complexe METTL3-METTL14, associé notamment à WTAP,
les readers, qui reconnaissent la marque m6A et en déterminent les conséquences biologiques, en particulier les protéines de la famille YTH ainsi que IGF2BP,
les erasers, qui éliminent la modification de manière réversible, principalement FTO et ALKBH5.
Mise en place et élimination de m6A
(Figure : vetopsy.fr d'après Wei)
2. En modulant le devenir des ARNm, la m6A constitue le principal support moléculaire de la régulation épitranscriptomique actuellement connue.
la réponse au stress cellulaire, notamment par la régulation du devenir des ARNm dans les granules de stress.
Importance biologique et médicale
1. Les modifications épitranscriptomiques participent à de nombreux processus physiologiques en modulant rapidement et de manière réversible l'expression des gènes en intervenat notamment dans (The role of m6A modification in physiology and disease 2020) :
Dérégulation des protéines de la m6A dans les principales maladies humaines
(Figure : vetopsy.fr d'après Kansal et coll)
b. Des altérations de l'épitranscriptome ont également été impliquées dans :
certaines maladies neurodéveloppementales, comme les déficiences intellectuelles liées à des anomalies de l'eraser FTO ou des troubles du spectre autistique associés à une dérégulation de la m6A,
des infections virales, où plusieurs virus, notamment le VIH, les virus Influenza, de l'hépatite C (VHC) ou le SARS-CoV-2, exploitent les mécanismes épitranscriptomiques pour favoriser leur réplication ou moduler les réponses immunitaires de l'hôte.
3. Les protéines writers, readers et erasers constituent aujourd'hui des cibles prometteuses pour le développement de nouveaux biomarqueurs et de stratégies thérapeutiques innovantes.
Édition de l'ARN et autres mécanismes de régulation post-transcriptionnelle
L'épitranscriptome constitue l'un des principaux mécanismes de régulation post-transcriptionnelle des ARN , et agit en complément de plusieurs autres mécanismes qui contrôlent le devenir et l'expression des transcrits sans modifier la séquence de l'ADN, notamment :
vue d'ensemble des modifications des ARNt et des ARNr).
