Maintenance and regulation of DNA methylation patterns in mammals

ISSN： 1208-6002

Source： Biochemistry and Cell Biology, Vol.83, Iss.4, 2005-08, pp. : 438-448

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Abstract

Proper establishment and faithful maintenance of epigenetic information is crucial for the correct development of complex organisms. For mammals, it is now accepted that DNA methylation is an important mechanism for establishing stable heritable epigenetic marks. The distribution of methylation in the genome is not random, and patterns of methylated and unmethylated DNA are well regulated during normal development. The molecular mechanisms by which methylation patterns are established and maintained are complex and just beginning to be understood. In this review, we summarize recent progress in understanding the regulation of mammalian DNA methylation patterns, with an emphasis on the emerging roles of several protein and possible RNA factors. We also revisit the stochastic model of maintenance methylation and discuss its implications for epigenetic fidelity and gene regulation.Key words: Epigenetics, epigenetic fidelity, DNA methyltransferase, DNA demethylase, gene regulation.L'établissement adéquat et le maintien fidèle de l'information épigénétique sont cruciaux au développement correct des organismes complexes. Chez les mammifères, on reconnaît que la méthylation d'ADN constitue un mécanisme d'établissement d'empreintes épigénétiques stables et transmissibles par hérédité. La distribution de la méthylation dans le génome n'est pas aléatoire et les patrons d'ADN méthylé et non méthylé sont bien régulés durant le développement normal. Les mécanismes moléculaires par lesquels les patrons de méthylation sont établis et maintenus sont complexes et commencent seulement à être compris. Dans cette revue, nous résumons les progrès récents faits pour comprendre la régulation des patrons de méthylation de l'ADN chez les mammifères, en mettant l'emphase sur les rôles émergents de plusieurs facteurs protéiques et possiblement ribonucléiques. Nous posons également un nouveau regard sur le modèle stochastique du maintien de la méthylation et discutons de ses implications dans la fidélité épigénétique et la régulation génique.Mots clés : Épigénétique, fidélité épigénétique, méthyltransférase d'ADN, déméthylase d'ADN, régulation génique.[Traduit par la Rédaction]