Un nouveau réseau génomique à haut débit offre un aperçu sans précédent de l’épigénome de la souris, offrant aux chercheurs une vue approfondie des fondements de la santé et de la maladie dans un organisme modèle vital.
Le réseau a été développé par des scientifiques du Van Andel Institute, de l’Hôpital pour enfants de Philadelphie et de l’Université de Pennsylvanie en collaboration avec Illumina et FOXO Technologies. Il contient plus de 296 000 sondes qui représentent la diversité de la biologie de la méthylation de l’ADN murin.
« La méthylation de l’ADN est l’un des piliers de la recherche en épigénétique », a déclaré le professeur agrégé VAI Hui Shen, Ph.D., co-auteur correspondant de l’étude qui décrit le tableau, publiée aujourd’hui dans Génomique cellulaire. « Ce réseau offre aux scientifiques du monde entier un nouvel outil puissant pour comprendre le rôle de la méthylation dans les processus normaux et dans des maladies comme le cancer et bien d’autres. »
Depuis les années 1980, il est devenu évident que l’épigénétique joue un rôle dans pratiquement tous les aspects de la santé et de la maladie. Cette révélation a donné naissance à un domaine en plein essor qui a éclairé des informations vitales sur une myriade de maladies telles que le cancer, dont on sait maintenant qu’il est provoqué par des erreurs génétiques et épigénétiques.
Le nouveau tableau comprend des marqueurs pour une longue liste de caractéristiques biologiques, notamment l’empreinte génomique, le vieillissement, le cancer, les régions à méthylation variable, le développement des cellules germinales, la spécificité tissulaire, les sondes liées à l’X et les horloges épigénétiques.
Le développement du tableau a été dirigé par Shen, professeur VAI Peter W. Laird, Ph.D., co-auteur correspondant de l’étude, et le professeur adjoint Wanding Zhou, Ph.D., ancien hôpital pour enfants de Philadelphie et Université de Pennsylvanie. stagiaire postdoctoral dans les laboratoires Laird et Shen.
« Nous avons tiré de nombreuses leçons des générations actuelles et précédentes de réseaux humains et avons amélioré la qualité globale de la conception des sondes », a déclaré Zhou, qui est également l’un des auteurs correspondants de l’étude. « Par exemple, nous avons optimisé la sélection des sondes pour couvrir la diversité biologique de la méthylation de l’ADN chez la souris tout en minimisant les risques d’utilisation abusive de la sonde et d’artefacts. rongeurs. »
Le tableau permet aux scientifiques d’interroger la méthylation plus rapidement et plus profondément que les méthodes précédentes. Cela a permis à l’équipe de développer un riche atlas de profils de méthylation de l’ADN sur plus de 1 200 échantillons, représentant divers types de cellules, souches et pathologies. Jusqu’à présent, les données de méthylation de l’ADN étaient disponibles mais non centralisées. L’atlas, rendu possible par le réseau, offre aux scientifiques un référentiel central pour ces informations critiques. De plus, le tableau a été implémenté dans l’outil bioinformatique populaire SeSAMe.
Dans le cadre de leur processus de validation, l’équipe a également refait des expériences depuis les premiers jours de la recherche en épigénétique, révélant la fidélité aux découvertes originales et obtenant des résultats beaucoup plus rapidement.
« Ce nouveau réseau est un outil absolument essentiel qui fournira un pont vers de nouvelles percées », a déclaré le directeur scientifique de VAI, Peter A. Jones, Ph.D., D.Sc. (hon), un pionnier de l’épigénétique de renommée internationale et co-auteur de l’étude. « Cela nous a permis de valider davantage le travail que nous avons fait il y a plus de 40 ans. Sa rapidité, sa profondeur et son efficacité nous permettront d’accélérer la découverte en identifiant les changements génétiques et épigénétiques plus rapidement et plus en détail que jamais auparavant.
Wanding Zhou et al, Dynamique de la méthylation de l’ADN et dysrégulation délimitées par le profilage à haut débit chez la souris, Génomique cellulaire (2022). DOI : 10.1016/j.xgen.2022.100144