MRN: un maillon dans la chaine de protection du génome
La transcription du génome est un processus à double tranchant. Elle assure la transmission d’information codée par l’ADN sous forme d'ARNm pour la synthèse des protéines et les ARNs structuraux. Elle est donc essentielle pour la vie de l’organisme. Cependant, le processus de transcription est également une menace majeure pour l’intégrité du génome car il rend l'ADN plus accessible. Pour réconcilier ces deux aspects du même processus, nos cellules utilisent des mécanismes qui facilitent la transcription tout en limitant les dégâts. Dans cette étude publiée dans la revue Science Advances, les scientifiques décrivent l’interaction étroite entre les deux machineries de transcription et de réparation de l’ADN.
La transcription du génome est essentielle dans le développement des organismes et l’homéostasie cellulaire tout en étant un danger pour l’intégrité du génome. En effet, elle peut entrainer des dommages à l’ADN en augmentant son accessibilité pouvant l’exposer à des réactions mutagéniques via des collisions entre les machineries replicative et transcriptionnelle, mais aussi par la création d’hybrides ADN-ARN, connus sous le nom de R-Loop, fréquemment associé aux dommages de l’ADN.
En utilisant des techniques protéomiques de pointe dans les cellules humaines en culture, les scientifiques ont montré que des facteurs de réparation de dommage de l’ADN sont fortement associés avec un locus transcriptionnellement actif. C'est le cas de MRE11 et NBS1 (sous unités du complexe de réparation MRN). Des stratégies pangénomiques (ChIP-seq) ont permis de montrer que MRE11 et NBS1 sont colocalisés avec l’ARN polymérase II (ARNPII) à travers tout le génome, notamment au niveau des gènes transcriptionnellement actifs. Le recrutement de ces deux protéines proportionnellement corrélé à la quantité d’ARNPII plus qu'à la transcription elle-même. Enfin, une déplétion prolongée de MRE11 et NBS1 peut induire des mutations ponctuelles au niveau des gènes transcriptionnellement actifs interagissant avec le complexe MRN.
Ces données montrent que l’association du complexe MRN avec la machinerie transcriptionnelle permet un balayage constant des gènes transcriptionnellement actifs pour identifier et corriger les dommages de l’ADN induits par la transcription et préserver l’intégrité du génome codant.
Figure : Schéma décrivant le rôle de l’interaction entre le complexe MRN et la machinerie transcriptionelle dans les mécanismes de défenses génomiques permettant une expression des gènes tout en prévenant l’instabilité génomique.
Pour en savoir plus :
Chromatin-associated MRN complex protects highly transcribing genes from genomic instability.
Salifou K, Burnard C, Basavarajaiah P, Grasso G, Helsmoortel M, Mac V, Depierre D, Franckhauser C, Beyne E, Contreras X, Dejardin J, Rouquier S, Cuvier O and Kiernan R.
Science Advances. 21 mai 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abb2947
Contact
Laboratoire
Institut de génétique humain (IGH) - CNRS / Université de Montpellier
141 rue de la cardonille.
34396, MONTPELLIER
Unité de biologie moléculaire, cellulaire et du développement (MCD/CBI) - CNRS / Université Paul Sabatier
CNRS, Université Toulouse III – Paul Sabatier
118 route de Narbonne
31062 TOULOUSE CEDEX 9