Suite à l'exposition à des radiations ionisantes ou à un stress oxydant, l'ADN subit des dommages que la cellule doit réparer. Par exemple, il peut se produire un changement ou la disparition d'une base sur l'un des deux brins de l'ADN. Le processus de réparation correspondant se nomme « réparation par excision de base » et fait appel à un ensemble de protéines qui interviennent pour trouver la base altérée ou manquante, et réparer la lésion. Une de ces protéines, dénommée OGG1, est bien connue. « Elle repère la base modifiée puis l'enlève », raconte Anna Campalans, chercheuse au CEA-IRCM. D'autres protéines interviennent pour les étapes ultérieures de la réparation. L'une d'entre elles, la protéine XRCC1, suscite l'intérêt des chercheurs qui la soupçonnent de jouer un rôle central dans le processus de coordination des différentes enzymes nécessaire à la réparation des bases modifiées. Via son interaction avec OGG1, XRCC1 agirait comme un échafaudage ancré sur la lésion permettant de recruter les autres protéines réparatrices.
Pour tester cette hypothèse, les biologistes ont étudié deux types de cellules humaines, le premier exprimant la protéine XRRC1 canonique, alors que le second est uniquement capable de produire une forme variante de XRCC1, incapable de se lier à OGG1. Ils ont ensuite soumis ces deux types de cellules à un stress oxydant important afin d'induire un grand nombre de lésions. Grâce à un marquage par fluorescence, différentes protéines impliquées dans la réparation de ces dommages ont été suivies par microscopie confocale. Résultat : contrairement aux cellules normales, les cellules exprimant la forme variante de XRRC1 ne parviennent pas à réparer correctement les lésions. L'impossibilité de recruter XRCC1 sur les lésions empêche en effet les autres enzymes devant agir en aval d'arriver à bon port. « Cela créé une instabilité génétique susceptible d'augmenter la probabilité de développer un cancer, souligne la biologiste. Des études épidémiologiques montrent d'ailleurs une corrélation entre la présence de formes variantes de XRCC1 et le développement de certains types de cancer. »
Les protéines de réparation OGG1 (rouge) et XRCC1 (vert) participent à la réparation des bases oxydées de l'ADN. OGG1 est recruté sur la base modifiée 8-oxoG et elle est suivie par la protéine XRCC1, qui a son tour assure la coordination des étapes ultérieures. C'est ce que nous pouvons voir dans la première série d'images ou XRCC1 se retrouve dans les mêmes régions nucléaires qu'OGG1. Lors que les cellules expriment une forme variante de XRCC1 (modification R194W), nous observons un défaut de cette protéine pour se localiser dans les régions ou OGG1 est enrichie, ce qui entraine un défaut de réparation. Barre d'échelle: 2 µm.
- Les deux brins de la double hélice de l'ADN sont constitués de la succession de bases azotées : adénine (A), cytosine (C), guanine (G) ou thymine (T).