Les chercheurs recensent le mécanisme neuf pour atteindre l'ADN endommagé

La lumière UV endommage l'ADN des cellules de la peau, qui peuvent mener au cancer de la peau. Mais ce procédé est contrecarré par les machines de réparation de l'ADN, agissant en tant qu'écran solaire moléculaire. Il a été peu clair, cependant, comment les protéines de réglage travaillent à l'ADN fortement bourrées en chromatine, où l'accès aux dégâts d'ADN est limité par l'emballage de protéine. Utilisant la microscopie électronique de cryo, les chercheurs du groupe de Thomä à l'institut de Friedrich Miescher pour la recherche biomédicale (FMI) ont recensé un mécanisme neuf par lequel les protéines de réglage trouvent et grippent l'ADN endommagé qui est en masse bourré dans les nucleosomes.

Le rayonnement ultraviolet (UV) endommage l'ADN, produisant de petites lésions. Ces lésions UV sont d'abord trouvées par un composé de protéine connu sous le nom d'UV-DDB et - une fois que les lésions ont été recensées - le reste des machines de réparation de l'ADN balance dans l'action. Est-ce que question, comment UV-DDB est peut gripper aux lésions quand l'ADN est enroulé autour du faisceau de protéine d'histone du soi-disant nucleosome (l'élément fondamental de la chromatine - l'emballage d'ADN des chromosomes eucaryotiques) ?

Pour accéder, UV-DDB a été précédemment pensé pour avoir besoin de l'aide des protéines complémentaires qui changent de vitesse le nucleosome. Les chercheurs du groupe abouti par Nicolas Thomä ont maintenant constaté que les protéines complémentaires ne sont pas forcément nécessaires pour trouver les lésions UV-induites ; au lieu de cela, le composé d'UV-DDB tire profit de la dynamique intrinsèque de l'ADN nucleosomal. Le facteur de réparation de l'ADN semble recueillir les lésions UV quand elles sont temporairement accessibles.

Dans leur étude publiée en nature, les scientifiques ont déterminé les structures (3D) en trois dimensions variées de la limite d'UV-DDB aux lésions à l'emplacement différent autour du nucleosome, utilisant la microscopie de cryo-électron - une technique qui permet à la structure 3D des biomolécules d'être conçue avec le petit groupe atomique. Les chercheurs ont conclu que les stratégies de dépistage des dégâts dépendent d'où la lésion de l'ADN est isolée. Dans le cas des lésions « accessibles », qui peuvent être directement entrées en contact, UV-DDB grippe à la lésion fortement. La reconnaissance des lésions « occlues » (faisant face au faisceau de protéine d'histone du nucleosome) exige des étapes supplémentaires : UV-DDB grippe les lésions UV quand elles sont exposées temporairement par la dynamique naturelle du nucleosome. Un des auteurs importants, Syota Matsumoto, explique : « Pour concevoir ce qui se produit au niveau moléculaire, imaginez une pièce de chaîne de caractères enroulée autour d'un boisseau, qui devient accessible quand il est tiré vers l'avant ou en arrière un peu. »

Les chercheurs appelés le mécanisme de la lecture des dégâts d'ADN « guide-ont aidé la site-exposition ». Ce mécanisme neuf fonctionne indépendamment des remodeleurs de chromatine et n'exige pas de l'énergie chimique de glisser ou déloger des nucleosomes.

Un des auteurs importants, Syota Matsumoto, commente :

Dans le passé, les nucleosomes étaient vraisemblablement un obstacle majeur pour les protéines ADN-grippantes. Dans notre étude, nous prouvons qu'ils ne sont pas, et que le système est conçu en fonction les lésions UV de grippage là où ils sont. Ce qui effectue cette étude réellement puissante est le fait que le mécanisme que nous avons recensé pourrait très bien être employé par beaucoup d'autres types de protéines ADN-grippantes. L'ADN nucleosomal atteignant est non seulement principal pour la réparation de l'ADN, mais est approprié pour toutes les protéines qui grippent à la chromatine. Avec notre étude, nous définissons une stratégie précédemment inconnue pour les matrices chromatinized de l'accès ADN de protéine. »

Source :

Institut de Friedrich Miescher

Référence de tourillon :

Matsumoto, dépistage des dégâts de S. et autres (2019) ADN dans les nucleosomes concerne le changement de vitesse de registre d'ADN. Nature. doi.org/10.1038/s41586-019-1259-3.