Un chercheur du Florida State University College of Medicine a fait une découverte qui modifie notre compréhension du fonctionnement du processus de réparation de l’ADN du corps et pourrait conduire à de nouveaux traitements de chimiothérapie pour le cancer et d’autres troubles.
Le fait que l’ADN puisse être réparé après avoir été endommagé est l’un des grands mystères de la science médicale, mais les voies impliquées dans le processus de réparation varient au cours des différentes étapes du cycle de vie cellulaire. Dans l’une des voies de réparation connues sous le nom de réparation par excision de base (BER), le matériau endommagé est retiré et une combinaison de protéines et d’enzymes travaille ensemble pour créer de l’ADN pour combler puis sceller les lacunes.
Dirigés par l’éminent professeur Zucai Suo, les chercheurs de la FSU ont découvert que le BER possède un mécanisme intégré pour augmenter son efficacité – il doit simplement être capturé à un moment très précis du cycle de vie cellulaire.
L’étude paraît dans le numéro actuel de Actes de l’Académie nationale des sciences.
Dans le BER, une enzyme appelée polymérase bêta (PolyB) remplit deux fonctions : elle crée de l’ADN et elle initie une réaction pour nettoyer les restes de « déchets chimiques ». Au cours de cinq années d’études, l’équipe de Suo a appris qu’en capturant PolyB lorsqu’il est naturellement réticulé avec de l’ADN, l’enzyme créera un nouveau matériel génétique à une vitesse 17 fois plus rapide que lorsque les deux ne sont pas réticulés. Cela suggère que les deux fonctions de PolyB sont imbriquées, et non indépendantes, pendant le BER.
La recherche améliore la compréhension de la stabilité génomique cellulaire, de l’efficacité des médicaments et de la résistance associée à la chimiothérapie.
« Les cellules cancéreuses se répliquent à grande vitesse et leur ADN subit de nombreux dommages », a déclaré Suo. « Lorsqu’un médecin utilise certains médicaments pour attaquer l’ADN des cellules cancéreuses, les cellules cancéreuses doivent faire face à des dommages supplémentaires à l’ADN. Si les cellules cancéreuses ne peuvent pas réparer rapidement les dommages à l’ADN, elles mourront. Sinon, les cellules cancéreuses survivent et la résistance aux médicaments apparaît.
Cette recherche a examiné le PolyB et l’ADN naturellement réticulés, contrairement aux recherches précédentes qui imitaient le processus. Avant cette étude, les chercheurs avaient identifié les enzymes impliquées dans le BER mais ne comprenaient pas entièrement comment elles fonctionnent ensemble.
« Lorsque nous avons des entailles dans l’ADN, de mauvaises choses peuvent se produire, comme la rupture du double brin dans l’ADN », a déclaré Thomas Spratt, professeur de biochimie et de biologie moléculaire au Penn State University College of Medicine qui ne faisait pas partie de l’équipe de recherche. « Ce que Zucai a trouvé nous fournit quelque chose que nous ne comprenions pas auparavant, et il a utilisé de nombreuses méthodes différentes pour arriver à ses conclusions. »
En plus de révéler la dynamique fonctionnelle de PolyB, l’équipe a proposé une voie BER modifiée et teste la voie dans des cellules humaines.
« Nous avons pu approfondir une voie fondamentale pour laquelle le pionnier Tomas Lindahl a partagé le prix Nobel de chimie en 2015 », a déclaré Suo.
Suo a commencé la recherche en tant que professeur de biochimie à l’Ohio State University, mais l’essentiel du travail a été effectué depuis son arrivée à la FSU. Les co-auteurs sont Adarsh Kumar, un ancien chercheur postdoctoral au FSU College of Medicine Department of Biomedical Sciences; les étudiants diplômés de l’OSU Andrew J. Reed et Walter J. Zahurancik; et Sasha M. Daskalova et Sidney M. Hecht du BioDesign Center for BioEnergetics and School of Molecular Sciences de l’Arizona State University.
La recherche a été soutenue par les National Institutes of Health sous le numéro de prix R01GM122093.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université d’État de Floride. Original écrit par Audrey Post. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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