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Des nouveaux acteurs clés de la protection des fourches de réplication de l'ADN identifiés

13/03/2023
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Dans un article paru le 2 mars 2023 dans la revue Molecular Cell, l’équipe de Sarah Lambert, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut de Biologie intégrative de la Cellule a mis en lumière un mécanisme permettant d’assurer l’intégrité des fourches de réplication de l’ADN. Fondé sur l’association de l’ARN et du facteur de réparation Ku, il constitue une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour combattre les cellules cancéreuses.
Illustration publication Molecular Cell - Sarah Lambert

La protection des fourches de réplication en conditions de stress nécessite deux nouveaux acteurs : l’ARN, issu des fragments d’Okazaki, le facteur de réparation Ku qui fixe les hybrides ARN-ADN,…

La réplication de l'ADN est essentielle pour la cellule car elle permet de produire une copie de l'information génétique qui sera transmise à la cellule fille. Perturber ce processus peut entraîner des mutations dans l'ADN et favoriser le développement tumoral.

Toute la machinerie de réplication de l’ADN repose sur un ensemble d’enzymes, appelé le réplisome, et sur la formation d’une structure particulière de l’ADN, la fourche de réplication.

Lorsque la duplication de l’ADN est entravée, les fourches de réplication sont fragilisées. Des systèmes de protection se mettent alors en place afin d’éviter leur dégradation inappropriée par des nucléases, ces enzymes capables de créer des coupures à l’intérieur même des chaînes d’ADN.

Dans un article paru le 2 mars 2023 dans la revue Molecular Cell, l’équipe de Sarah Lambert, Recombinaison de l'ADN, réplication et stabilité du génome (CNRS UMR3348 / Université Paris-Saclay / Université Paris Sciences et Lettres), en collaboration avec des chercheurs de l’Institut de Biologie intégrative de la Cellule (I2BC) basé à Gif-sur-Yvette, a mis en évidence un nouveau mécanisme de protection des fourches de réplication chez la levure S. pombe.

Ce dernier fait appel aux amorces d’ARN qui servent de point de départ à la synthèse du nouveau brin d’ADN, et au facteur de réparation Ku. En fixant ces amorces, le facteur Ku agit comme une barrière contre les nucléases et contribue ainsi à la protection des fourches.

Dans la même étude, les chercheurs ont également démontré que cette barrière pouvait être levée grâce à une enzyme particulière, la RNase H2, qui dégrade l’amorce ARN et contrecarre ainsi la protection des fourches par Ku.

L‘identification d’éléments nouveaux impliqués dans le fonctionnement de la cellule est primordiale pour améliorer notre compréhension du vivant et proposer à terme de nouvelles approches à visée thérapeutique, notamment contre le cancer.

DOI : https://doi.org/10.1016/j.molcel.2023.02.008