Des gaines velcro protègent l'intégrité de notre ADN

Les cassures de la double hélice d'ADN sont particulièrement dangereuses pour les cellules. Mal réparées, elles entraînent des modifications de l'information génétique et peuvent être à l'origine de maladies graves comme les cancers. Fort heureusement, nos cellules possèdent des nano-machines qui détectent et réparent ces cassures. Des biologistes du Centre de recherche en cancérologie de Marseille, en collaboration avec des physiciens de l'Université VU d'Amsterdam, ont pu observer et comprendre comment fonctionne une de ces nano-machines. Cette étude est publiée dans la revue Nature.


Une question qui subsiste dans l'étude des mécanismes de la réparation des cassures double brin de l'ADN est de comprendre comment les deux fragments d'ADN issus d'une cassure sont reconnus et maintenus ensemble afin d'assurer la soudure des deux 'bonnes' extrémités de la cassure. Comprendre ce mécanisme est important car des recollages inadéquats entre des extrémités d'ADN provenant de molécules différentes conduiraient à la formation de translocations chromosomiques, souvent associées au déclenchement de cancers des cellules sanguines telles que des leucémies et des lymphomes.

En utilisant des techniques de pointe de micromanipulation et de visualisation de molécules uniques (1), les chercheurs des équipes de Mauro Modesti et de ses collaborateurs Erwin Peterman et Gijs Wuite, ont découvert que les deux protéines humaines appelées XRCC4 et XLF forment des gaines qui coulissent très rapidement le long de la double hélice de l'ADN, telles des nano-patrouilles. Dès qu'une cassure est repérée, deux patrouilles XRCC4-XLF agrippent chacune une des extrémités cassées et s'assemblent à la manière d'un velcro pour maintenir ensemble les deux morceaux de la molécule d'ADN en vue de sa réparation.

Cette découverte fondamentale permettra à terme de détecter, et donc de pouvoir soigner, certains syndromes génétiques rares et des leucémies. Plus généralement, elle ouvre aussi de nouvelles perspectives et identifie des cibles pour améliorer l'efficacité des traitements anticancéreux par radiothérapie ou chimiothérapie dont le but est de casser l'ADN des cellules cancéreuses pour les détruire.

Note:
(1) Pour visualiser ces manipulations de molécules d'ADN uniques à l'aide de pinces optiques, suivre ce lien: http://crcm-divers.marseille.inserm.fr/divers/MModesti/