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 Découverte de la méthylation de l’ADN des bactéries et du microbiome grâce à la technologie des nanopores

Découverte de la méthylation de l’ADN des bactéries et du microbiome grâce à la technologie des nanopores

Un article de Gang Fang, PhD pour News Medical Life Sciences

La méthylation de l’ADN bactérien se produit dans divers contextes de séquence et joue des rôles fonctionnels importants dans la défense cellulaire et la régulation des gènes. Un nombre croissant d’études ont rapporté que la méthylation de l’ADN bactérien jouait un rôle important dans des phénotypes cliniquement pertinents, parmi ces derniers on trouve entre autres, la virulence, la colonisation de l’hôte, la sporulation ou bien la formation de biofilms.


Les méthylomes bactériens contiennent trois formes primaires de méthylation de l’ADN : N6-méthyladénine (6 mA), N4-méthylcytosine (4mC) et 5-méthylcytosine (5mC). Le séquençage au bisulfite, largement utilisé pour la cartographie de la méthylation de l’ADN dans les génomes de mammifères, n’est pas efficace pour résoudre les méthylomes bactériens. Le séquençage en temps réel d’une seule molécule (SMRT) peut cartographier efficacement les événements 6mA et 4mC, et a permis l’étude de plus de 4 000 méthylomes bactériens au cours des dix dernières années. Cependant, le séquençage SMRT ne peut pas détecter efficacement la méthylation du 5mC.


Résultats : Dans ce travail, nous avons développé une nouvelle méthode qui permet le séquençage nanopore pour une découverte de la méthylation largement applicable. Nous l’avons appliquée aux bactéries individuelles et au microbiome intestinal pour une découverte fiable de la méthylation. En outre, nous avons démontré l’utilisation de la méthylation de l’ADN pour l’analyse du microbiome à haute résolution, en cartographiant les éléments génétiques mobiles avec leurs génomes hôtes directement à partir d’échantillons de microbiome.

En quoi cette recherche est-elle intéressante ?
Pour lutter contre les agents pathogènes bactériens. La résistance aux antibiotiques représente un grand risque pour la santé publique. Pour lutter au mieux contre les pathogènes bactériens, il est important de découvrir de nouvelles cibles médicamenteuses.
De plus en plus de preuves suggèrent que la méthylation de l’ADN bactérien joue un rôle important dans la régulation de la physiologie bactérienne, comme la virulence, la sporulation, la formation de biofilms, l’interaction pathogène-hôte, etc. La nouvelle méthode utilisée dans ce travail permet aux chercheurs de découvrir plus efficacement les nouvelles méthylations de l’ADN des agents pathogènes bactériens, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités de découvrir de nouvelles cibles pour concevoir de nouveaux inhibiteurs.

Mieux comprendre le microbiome.

Malgré une appréciation croissante du rôle du microbiome dans la santé humaine, la caractérisation complète des microbiomes reste difficile. Pour exploiter efficacement le pouvoir thérapeutique du microbiome, il est important de comprendre les espèces bactériennes spécifiques et les souches particulières du microbiome humain. Notre nouvelle méthode combine la puissance du séquençage à longue lecture et la méthylation de l’ADN bactérien pour décomposer les échantillons complexes du microbiome en espèces et souches individuelles. Ainsi, elle permettra également une caractérisation à plus haute résolution du microbiome humain pour des applications médicales.

Le pouvoir de la cartographie basée sur la méthylation des éléments génétiques mobiles (codant souvent pour des gènes de résistance aux antibiotiques) à leurs génomes hôtes permet également de suivre la transmission des gènes de résistance aux antibiotiques……../……

Source : Mount Sinai School of Medicine

Pour lire la suite de l’article :

https://www.news-medical.net/news/20210405/Discovering-DNA-methylation-from-bacteria-and-microbiome-using-nanopore-technology.aspx

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