Regulome

Plusieurs méthodes d’analyse de la méthylation de l’ADN ont été développées pour déterminer le statut de nombreux îlots CpG ou du génome entier. La plus répandue, la conversion au bisulfite des cytosines non méthylées en uracile, comporte des inconvénients majeurs : dégradation de l’ADN, complexité des librairies, biais de conversion et incapacité à distinguer directement la 5-méthylcytosine (5mC) de la 5-hydroxyméthylcytosine (5hmC).

L’ARN messager porte également des modifications (épitranscriptome), dont la plus fréquente chez les eucaryotes est la N6-méthyladénosine (m6A), qui régule l’épissage, la traduction et la stabilité des ARNs. Historiquement quantifiée par immunoprécipitation (m6A-seq), cette approche pâtit de limites de spécificité, de biais d’anticorps et de faibles rendements (Deng X. et al.  2023).

Pour surmonter ces obstacles, les technologies de séquençage à longues lectures (PacBio HiFi et Oxford Nanopore Technologies – ONT) permettent d’analyser l’ADN et l’ARN natifs sans amplification ni traitement chimique altérant l’échantillon.

Les modifications (5mC, 5hmC, 6mA sur l’ADN ; m6A, pseudo-uridine sur l’ARN) sont détectées directement lors de la traversée de la molécule à travers un nanopore ou lors de son incorporation par une polymérase. Les variations du signal physique ; durée d’interpulsion (IPD) pour PacBio (Fig. A) ou perturbations du courant ionique pour ONT (Fig. B) ; diffèrent des distributions canoniques. (voir figure issue de van Dijk E.L. et al. 2023).

L’analyse bioinformatique a franchi un cap décisif. Longtemps limitée par la comparaison de signaux bruts (Tombo, Nanopolish), l’identification repose désormais sur des modèles d’apprentissage profond (deep learning) intégrés directement au base-calling en temps réel (outils Dorado et Remora chez ONT, ou Primrose chez PacBio). La hausse de la précision intrinsèque des lectures (notamment avec la chimie ONT R10.4.1 et le kit d’ARN direct RNA004) permet une détection simultanée et multi-modale de nombreuses variantes épigénétiques à la résolution de la base unique. De plus, la capacité de lier ces modifications à de très longs fragments d’ADN/ARN facilite le phasage haplotypique de l’épigénome et de l’épitranscriptome sur des régions complexes ou répétitives.

Mise à jour : Août 2026