​Dans tous les organismes vivants, l'ADN génomique subit des modifications chimiques ou physiques qui peuvent conduire à des mutations si elles ne sont pas réparées. Durant la phase S du cycle cellulaire, ces lésions risquent de bloquer la progression de la fourche de réplication et celle des ADN polymérases réplicatives, processives et fidèles. Pour ne pas compromettre la réplication et éviter l'accumulation de brèches simple-brin à l'arrière des fourches de réplication, des mécanismes de tolérance aux dommages permettent de contourner les lésions : dans la voie de la synthèse translésionnelle, des ADN polymérases spécialisées incorporent des nucléotides en face des lésions mais sont sujettes aux erreurs et induisent potentiellement des mutations. La voie de la recombinaison homologue, beaucoup plus conservatrice, utilise la chromatide sœur et/ou le chromosome homologue comme matrice pour réparer la brèche, grâce à la recombinase Rad51 qui s'assemble en filaments sur l'ADN simple-brin. L'équilibre entre les voies sujettes aux erreurs et celles qui ne le sont pas contrôle le niveau de mutations. Il est donc crucial de caractériser précisément les facteurs qui influencent le choix de la voie pour mieux comprendre la stabilité génétique aux fourches de réplication. 

Dans une étude publiée dans PLoS Genetics, des chercheurs du Laboratoire de Radiobiologie Génétique et Moléculaire, en collaboration avec deux autres équipes de l'IRCM (Laboratoire Télomères et Réparation du chromosome et Laboratoire Instabilité du génome et Organisation du Noyau) ont étudié chez la levure Saccharomyces cerevisiae le rôle du complexe formé par les protéines Rad55 et Rad57, des paralogues de Rad51, dans la réparation de brèches simple-brin de l'ADN et l'équilibre entre recombinaison homologue et synthèse translésionnelle. Pour cela, ils ont soumis des cellules à un rayonnement UV, qui induit principalement des brèches simple brin dans l'ADN, ou aux rayonnements γ qui induisent également des cassures double-brin. Les résultats montrent que le complexe Rad55-Rad57 est essentiel pour assurer la réparation des brèches simple brin par la recombinaison homologue lorsque la réplication de l'ADN est bloquée par des lésions de l'ADN induites par les UV, mais pas pour la réparation des cassures double-brin de l'ADN. Les résultats indiquent également que la stabilisation des filaments Rad51 conférée par le complexe Rad55-Rad57 réduit considérablement le recrutement des ADN-polymérases translésionnelles. Ainsi, le complexe Rad55-Rad57 est un facteur clé dans la réduction de la mutagenèse associée à la réplication de l'ADN.

Cette étude chez la levure suggère qu'une inhibition des ADN polymérases translésionnelles pourrait permettre de cibler spécifiquement des cellules cancéreuses dans lesquelles les protéines paralogues de Rad51 sont déficientes.