UV : comment la cellule répare les dégâts
L'ADN
est une molécule qui porte l’information génétique de toutes les
cellules vivantes et qui est susceptible d’être altérée quotidiennement.
A l’institut Jacques Monod de Paris, le biophysicien Terence Strick
explique devant un dispositif expérimental appelé « pince magnétique »,
le processus de réparation de l’ADN.
Un échantillon d’ADN est posé sur une lamelle de verre sous le
microscope de la pince magnétique, une bi...
Le mercredi 17 août 2016
Pour
la première fois des biologistes et des physiciens ont observé de bout
en bout un des processus-clefs de réparation de l’ADN.
Vacances,
on oublie tout ! Même parfois de se protéger des rayons UV qui
agressent nos cellules. Or, ceux-ci endommagent notre ADN. On estime que
l’ADN humain, sans être exposé à un stress particulier, subit plusieurs
milliers de lésions par cellule chaque jour ! Si ces agressions sont
trop nombreuses pour être toutes réparées, les mutations qui s’en
suivent peuvent rendre anarchique la division cellulaire et favoriser
l’émergence de cellules cancéreuses. Toutefois, des protéines s’activent
en permanence pour réparer ces dégâts laissés par les rayons UV, dont
le plus caractéristique est la fusion de deux bases T d’un même brin
d’ADN. La réparation de cette lésion
vient d’être décortiquée à un niveau inégalé.
Aziz Sancar,
lauréat du prix Nobel de chimie 2015,
a longuement étudié comment la cellule s’organise pour réparer cette
lésion. L’ARN polymérase, une protéine qui se déplace sur la double
hélice d’ADN à la manière d’un train sur des rails, s’immobilise à sa
rencontre. Alertée par cette interruption, une protéine nommée Mfd
déloge l’ARN polymérase de l’ADN et recrute d’autres protéines (UvrA,
UvrB et UvrC) pour réparer le dégât. Ces molécules vont se coordonner
entre elles et, étape par étape, découper le brin d’ADN contenant le
dégât pour qu’il soit ensuite remplacé à partir du brin opposé par un
ADN intact.
Comment Mfd parvient-elle à décrocher l’ARN polymérase du brin d’ADN?
Quelles conditions doivent être réunies pour que Mfd recrute UvrABC ?
Grâce à la technique de pince magnétique, un dispositif original de
nano-manipulation qui permet d’étirer l’ADN et d’observer sa réparation
en temps réel, des biologistes et des physiciens de l’Institut Jacques
Monod et de l’Ecole Normale Supérieure de Paris ont observé pour la
première fois ce processus dans son intégralité. Les chercheurs ont
démontré que Mfd se déplace le long de l’ADN pour s’appuyer contre l’ARN
polymérase et la déloger de l’ADN endommagé. Mfd recrute ensuite de
façon extrêmement efficace UvrA et UvrB, qui, à leur tour, éjectent Mfd
de l’ADN endommagé afin d’y diriger UvrC et son activité de découpage.
Des protéines qui réparent l'ADN par Marie Le Hir/CNRS Images
La manière dont Mfd interagit avec l’ARN polymérase et UvrABC est une
découverte très prometteuse pour la lutte contre le cancer. «
Le but
de nombreuses chimiothérapies est de causer des dégâts supplémentaires
dans l’ADN des cellules cancéreuses afin de les tuer. Lorsque ces
chimiothérapies échouent, c'est que les systèmes de réparation de l’ADN
continuent d’opérer», explique Terence Strick, le responsable de l’étude.
On peut donc envisager de nouvelles pistes pour inhiber, aux moments clés, ces réparations ».
Lucie Rondou
Photo : © DRhttp://www.larecherche.fr/biologie/uv%C2%A0-comment-la-cellule-r%C3%A9pare-les-d%C3%A9g%C3%A2ts%C2%A0