La recombinaison homologue (RH) est un mécanisme fondamental de réparation1 des lésions de la molécule d’ADN. Elle intervient lorsque les deux brins de cette dernière sont coupés, par exemple par des rayonnements ionisants. La formation transitoire d’un monobrin d’ADN au niveau de la cassure induit le recrutement d’une recombinase. Cette enzyme « trouve » dans le noyau une portion d’ADN de séquence identique au monobrin, et l’utilise comme matrice pour synthétiser l’ADN complémentaire, donc réparer la double hélice.
Le dysfonctionnement de la RH entraîne la formation d’intermédiaires non utilisés, à l’origine d’instabilité génétique et de cancers. Toutefois, des enzymes appelées hélicases, comme la Srs2 chez la levure ou PARI chez l’homme, éliminent ces molécules. Des maladies génétiques comme certaines anémies de Fanconi ou le syndrome de Bloom sont liées à l’absence de telles enzymes, et probablement à l’accumulation d’intermédiaires toxiques de recombinaison.
Voulant mieux comprendre la nature de ces intermédiaires, une équipe CEA-IRCM et CEA-IBITECS a soumis des cellules de levure dépourvues de Srs2 à des rayonnements ionisants, ou à un agent chimique mimant les effets destructeurs de ces derniers. Surprise: quelques souches ayant résisté au traitement étaient porteuses d’une mutation particulière de… Rad52, une protéine pourtant essentielle à la RH !
Comment cette version mutante de Rad52 peut-elle ainsi protéger les levures de l’accumulation de structures toxiques ? Combinant différentes techniques, les chercheurs ont montré que la mutation affecte de façon subtile la fonction principale de la protéine, qui peut alors stabiliser ces intermédiaires et supprimer leur toxicité. Les chercheurs ont aussi constaté que la SUMOylation (une modification des protéines qui module leur activité ou leur interaction avec d’autres molécules) de la Rad52 normale reproduit l’effet protecteur de la mutation.
« Ces résultats montrent que la RH est régulée au niveau de la formation des filaments par la modulation de l’activité de Rad52, parallèlement à l’élimination par Srs2, mais nous ne comprenons pas encore très bien comment » souligne Eric Coïc, du CEA-IRCM.
- Elle intervient aussi lors de la formation des gamètes