Pathologies de la réplication de l'ADN

L'instabilité génétique est une caractéristique majeure des cellules tumorales et est associée avec le processus de cancérogenèse chez l'homme. Dans de nombreux cas, une telle instabilité se produit pendant la phase S et est due à des défauts de réplication de l'ADN. La machinerie enzymatique de la réplication utilisée pour copier et reproduire fidèlement l'ADN est appelée le "réplisome". La progression du réplisome est soumise à de nombreux systèmes de contrôle parce que sa perturbation peut produire des modifications du génome. La duplication de l'ADN peut néanmoins être entravée par des obstacles qui ralentissent, arrêtent temporairement ou bloquent complètement le réplisome. Les obstacles qui entravent l'avancement des fourches de réplication peuvent avoir différentes origines : a) des structures secondaires de l'ADN, b) des complexes DNA-protéine, c) des modifications de la chromatine et d) des lésions de l'ADN. Si les fourches de réplication arrêtées ne sont pas débloquées, des réarrangements chromosomiques (translocations, inversions ou délétions) peuvent se produire et contribuer aux stades précoces de la cancérogenèse. Ainsi, nous pensons qu'il est important de mieux comprendre ces aspects de la réplication de l'ADN, à la fois en termes de mécanismes d'apparition de tels obstacles et de leurs conséquences fonctionnelles.

Notre travail expérimental vise à identifier les mécanismes moléculaires du stress réplicatif induit par des fourches de réplication arrêtées, à l'aide de lignées cellulaires modèles humaines et aviaires. Pour ce faire, nous allons utiliser des technologies telles que le "ChIP-on-chip" et le séquençage à haut débit. Cela devrait nous permettre de localiser les sites d'obstruction des fourches de réplication au niveau des génomes entiers. À long terme, notre travail doit nous permettre de mieux comprendre comment les défauts provoqués par un arrêt anormal des fourches peuvent contribuer au développement de cancers et d'autres maladies génétiques associées à l'instabilité génomique.

Résumé des principales réalisations
Giuseppe Baldacci : Nous avons observé que la recombinaison homologue peut redémarrer des fourches de réplication bloquées, mais en provoquant des réarrangements génomiques générés par l'échange des brins matrices aux sites de blocage.
Nous avons aussi montré que, in vitro, des protéines qui se fixent à l'ADN simple brin peuvent dérouler l'ADN néosynthétisé et éliminer l'obstacle au passage d'une polymérase dû à des répétitions de triplets CAG/CTG.

Jean-Charles Cadoret : Nous avons effectué la première analyse à l'échelle génomique de cellules humaines ayant permis d'identifier les liens entre origines de réplication humaines et signaux d'expression génique.

Sélection de publications

Delagoutte E, Heneman-Masurel A, Baldacci G. 
Single-stranded DNA binding proteins unwind the newly synthesized double-stranded DNA of model miniforks.
Biochemistry 2011 50:932-944
Abstract

Lambert S, Mizuno K, Blaisonneau J, Martineau S, Chanet R, Fréon K, Murray JM, Carr AM, Baldacci G.
Homologous recombination restarts blocked replication forks at the expense of genome rearrangements by template exchange.
Mol Cell 2010 39:346-359.
Free Full Text

Mizuno K, Lambert S, Baldacci G, Murray JM, Carr AM.
Nearby inverted repeats fuse to generate acentric and dicentric palindromic chromosomes by a replication template exchange mechanism.
Genes Dev. 2009 Dec 15;23(24):2876-86
Abstract

Necsulea A, Guillet C, Cadoret JC, Prioleau MN, Duret L.
The relationship between DNA replication and human genome organization.
Mol Biol Evol. 2009 Apr;26(4):729-41
Abstract

Cadoret JC, Meisch F, Hassan-Zadeh V, Luyten I, Guillet C, Duret L, Quesneville H, Prioleau MN.
Genome-wide studies highlight indirect links between human replication origins and gene regulation.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Oct 14;105(41):15837-42
Abstract

Dernière modification 4/01/2012

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