Dynamique du réplisome et cancer (Équipe B. Chatton)
L’intégrité de l’information génétique requiert une réplication fidèle de l’ADN chromosomique. Chez les eucaryotes, plus de 50 protéines sont essentielles pour la réplication et composent des machineries moléculaires élaborées qui constituent l’appareil réplicatif (réplisome). En réponse aux dommages d’origine exogène et endogène que subit l’ADN, la cellule a mis en place une réponse coordonnée appelée DNA Damage Response (DDR) qui comprend deux voies : la réparation fidèle de l'ADN et la tolérance aux dommages à l'ADN. Cette dernière voie s’effectue soit par le recrutement d’ADN polymérases translésionnelles (TLS) de faible fidélité afin de passer à travers les lésions (mécanisme potentiellement mutagène), soit par le contournement de la lésion par recombinaison homologue (fidèle). Un dysfonctionnement des mécanismes de la DDR peut entraîner une instabilité génétique source de cancers.
Notre objectif est de mieux comprendre les voies décrites ci-dessus au niveau moléculaire, afin d’identifier des cibles pour le développement de nouvelles molécules thérapeutiques. Nous étudions plus particulièrement les thématiques suivantes :
Fonctions et régulation des modifications post-traductionnelles de PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen). PCNA est une protéine indispensable à la synthèse et la réparation de l'ADN, et au contrôle du cycle cellulaire. De nombreuses modifications post-traductionnelles de PCNA ont été décrites (phosphorylation, ubiquitination, PARylation, méthylation) mais leurs fonctions doivent encore être déterminées. Nous abordons cette problématique en créant des modèles de cellules humaines dans lesquelles le gène PCNA est invalidé (système CRISPR-Cas9) et complémenté par des séquences de PCNA ne pouvant plus accepter certaines modifications post-traductionnelles.
Les acteurs et la dynamique de la TLS. Les ADN polymérases TLS sont particulièrement mutagènes lors de la copie de brins d'ADN non endommagés. Leur accès à l’ADN lors de la réplication est donc strictement contrôlé. Nous avons montré que l’interaction entre la sous-unité POLD2 de l’ADN polymérase réplicative delta et l’ADN polymérase TLS eta est nécessaire pour établir un complexe TLS efficace. Nous étudions les bases moléculaires de cette interaction et l'impact de mutations de POLD2 par la stratégie de complémentation décrite ci-dessus. Nous utilisons également des approches protéomiques pour caractériser les acteurs et leurs modifications post-traductionnelles impliqués dans les étapes de la TLS.
Rôle de l'hélicase RecQ dans la recombinaison homologue. La recombinaison homologue (RH) permet le contournement de lésions présentes sur l’ADN. Certaines maladies génétiques caractérisées par une instabilité génétique et un risque élevé de tumeurs, comme les syndromes de Bloom et de Werner, résultent de mutations au sein de la famille RecQ des hélicases à ADN (BLM, WRN) impliquées dans la RH. Nous avons développé un système permettant d'analyser au niveau moléculaire les produits de la RH induits par une lésion unique présente sur de l'ADN. Nous étudions le rôle des domaines HRDC de BLM et WRN sur les mécanismes de la RH en analysant les produits de la RH générés dans des souches bactériennes porteuses de gènes chimériques de recQ de E. coli.
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