Dynamique de l'ADN et integrite du genome – DNA dyna

Notre génome est constamment endommagé par une variété d'agents exogènes et endogènes. Parmi les diverses formes de dégâts de l'ADN, les cassures double brin (DSBs) sont cytotoxiques et genotoxiques pour la cellule (Wyman et Kanaar, 2006, Agarwal et d'autres., 2006). Non reparees, ces cassures mènent à l'instabilité génomique ou la mort cellulaire. Chez les eukaryotes, les mutations dans les genes de reparation de l'ADN conduisent a des prédispositions aux cancer (Rassool, 2003, Van Gent et d'autres., 2001).

En réponse aux cassures double brins, les protéines de réparation de l’ADN se concentrent pour former des foyers de réparation a l’endroit de la cassure (Lisby et al., 2004). Malgres une littérature abondante traitant de la réparation de l’ADN et de la recombinaison homologue, la structure interne et la dynamique de ces foyers de réparations reste inconnue. En parallele a la formation de foyers de reparation, il a été montré que la mobilite de l’ADN est augmentée de facon importante en présence de cassures double brins (Mine-Hattab and Rothstein, 2012, Krawczyk et al., 2012, Dion et al., 2012). L’augmentation de mobilité de l’ADN pourrait conduire a des réarrangements chromosomiques, cependant, le role de la dynamique de l’ADN dans le maintien de l’intégrite du génome n’a pas encore été élucide.

Ce projet est divisé en 3 parties dont chacune vise a examiner un aspect différent de la recombinaison homologue in vivo a l’aide de techniques de molécule unique.

1. Dans la premiere partie de ce projet, nous allons caractériser les propriétiés moléculaires des foyers de réparation en utilisant la technique PALM. Tout d’abord, nous allons examiner si il existe une sous-structure a l’intérieur des foyers de réparation. Ensuite, nous allons caracteriser la mobilité des protéines de réparation en présence et en l’absence de cassures double brins. Enfin, nous allons examiner comment les mutations touchant les mécanismes de recombinaison homologue affectent la structure et la dynamique interne des foyers de réparation.

2. Dans la seconde partie du projet, nous proposons d’examiner quels sont les macanismes controllant la dynamique de l’ADN a l’intérieur du noyau en utilisant du tracking de locus d’ADN. En particulier, nous allons examiner quels genes controllent la dynamque de l’ADN en l’absence et en présence de cassure double brins. Un disfonctionnement de ces genes pourrait provoquer des réarrangements chromosomiques et compromettre la stabilité du genome. Enfin, nous allons examiner l’influence de la perte de chromosomes sur la dynamique de l’ADN.

3. Dans la troisieme partie du projet, nous allons nous intéresser a une nouvelle molécule anti-cancer appellée Dbait. Les molécules Dbait sont de courts inhibiteurs d’ADN qui miment les cassures double brins sans créer de cassure physique dans notre génome (Quanz et al., 2009a). Etant reconnues par notre cellule comme des cassures double brins, ces molécules sur-activent les voies de signalisation de réparation de l’ADN et augmentent l’efficacité des chimio ou radio-thérapies (Devun et al 2011). Ces molécules sont actuellement en cours d’essais cliniques en combinaison avec une chimio-thérapie pour traiter des tumeurs résistantes. Dans ce projet, nous allons caractériser la dynamique de l’ADN en présence de molécules Dbait. Notre but final sera d’optimiser l’utilisation des molécules Dbait afin de minimizer les risques de compromettre l’intégrite du genome.

Le laboratoire d’accueil, dirigé par Xavier Darzacq est situe a l’Ecole Normale Supérieure de Paris. Ce laboratoire est pionnié dans le domaine de la microscopie in vivo a haute résolution. Xavier Darzacq est interessé d’elargir ses recherches au domaine de la réparation et de la dynamique de l’ADN. Enfin, grace a une collaboration avec le groupe de Marie Dutreix et de sa compagnie “DNA Therapeutics”, ce projet va offrir une occasion de renforcer les liens entre recherche fondamentale et applications médicales.