S’appuyant sur leurs travaux sur l’épigénétique du vieillissement et les éléments transposables, les chercheurs Dr Ádám Sturm et Dr Tibor Vellai de l’Université Eötvös Loránd ont réalisé une nouvelle avancée dans la compréhension des mécanismes moléculaires du vieillissement. Leur dernière étude, publié dans le Journal international des sciences moléculairesrévèle un nouveau mécanisme épigénétique dans l’ADN mitochondrial (ADNmt) qui pourrait transformer notre approche de la recherche et du diagnostic du vieillissement.
Dans leurs articles précédents, « Le mécanisme du vieillissement : rôle primordial des éléments transposables dans la désintégration du génome » et « La régulation négative des éléments transposables prolonge la durée de vie chez Caenorhabditis elegans », les Dr Sturm et Vellai ont établi le rôle crucial des éléments transposables dans le processus de vieillissement. Leurs recherches actuelles approfondissent cette base, révélant une nouvelle couche de complexité dans le vieillissement cellulaire.
L’équipe de recherche a découvert une modification de l’ADN jusqu’alors cachée, la N6-méthyladénine (6mA), qui s’accumule progressivement dans l’ADNmt à mesure que les organismes vieillissent. Ce phénomène a été observé chez diverses espèces, dont le nématode Caenorhabditis elegans, la mouche à fruits Drosophila melanogaster et les chiens, suggérant un mécanisme évolutif conservé dans le processus de vieillissement chez toutes les espèces animales.
« Nous avons découvert ce que l’on pourrait décrire comme une « horloge épigénétique mitochondriale », explique le Dr Sturm. « Cette horloge fonctionne à des rythmes différents selon la durée de vie de l’organisme, ce qui offre une nouvelle perspective sur la régulation du vieillissement au niveau cellulaire. Il est fascinant de voir comment cela se connecte à nos travaux antérieurs sur les éléments transposables et la stabilité du génome. »
Pour résoudre les différends antérieurs sur l’existence de la marque de modification cachée 6mA dans les génomes animaux, l’équipe a développé une nouvelle méthode fiable basée sur la PCR pour détecter ces modifications. Cette technique permet une mesure précise et spécifique de la séquence des niveaux de 6mA dans l’ADNmt, surmontant ainsi les limites des méthodes précédentes.
L’une des principales conclusions de l’étude est que les mutants de C. elegans à longue durée de vie, qui vivent deux fois plus longtemps que les vers sauvages, accumulent 6 mA à un rythme deux fois inférieur à celui de leurs homologues normaux. Cette observation établit un lien étroit entre le taux d’accumulation de 6 mA et le processus de vieillissement et la régulation de la durée de vie, ce qui rappelle les précédentes conclusions de l’équipe sur l’activité des éléments transposables et la longévité.
Les chercheurs ont également élucidé les voies enzymatiques responsables de l’ajout et de la suppression des modifications de 6 mA dans l’ADNmt. Étonnamment, il semble qu’il s’agisse des mêmes enzymes impliquées dans la méthylation de l’ADN nucléaire, ce qui suggère une régulation épigénétique coordonnée dans différents compartiments cellulaires.
Selon le Dr Vellai, « nos résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour comprendre le processus de vieillissement et potentiellement intervenir sur celui-ci. Cette horloge épigénétique dans l’ADNmt pourrait servir de moyen plus accessible et plus rentable de mesurer l’âge biologique, par rapport aux méthodes existantes. En combinant ces résultats avec nos connaissances antérieures sur les éléments transposables, nous obtenons une image plus complète du processus de vieillissement. »
L’étude ouvre la voie à de futures recherches sur la manière dont les facteurs environnementaux, les choix de vie et les interventions potentielles pourraient influencer le taux d’accumulation de 6 mA dans l’ADNmt et l’activité des éléments transposables. La compréhension de ces changements épigénétiques pourrait conduire à de nouvelles stratégies pour favoriser un vieillissement plus sain et potentiellement prolonger la durée de vie en bonne santé.
Plus d’informations :
Ádám Sturm et al, La N6-méthyladénine s’accumule progressivement dans l’ADN mitochondrial au cours du vieillissement, Journal international des sciences moléculaires (2023). DOI: 10.3390/ijms241914858