Réparation des cassures double-brin de l'ADN dans le contexte chromatinienne. – RecInChromatin

L'objectif général de ce projet est la meilleure compréhension des influences génétiques et épigénétiques choix déterminants les choix des mécanismes et donc les résultats de la recombinaison aux cassures de l'ADN chez les eucaryotes, et en particulier chez les plantes. Le projet concerne ainsi la compréhension des mécanismes génétiques fondamentaux garantissant la stabilité et la transmission du génome eucaryotique, et en particulier ce des plantes. Les cassures de l'ADN sont réparées de façon très efficace par recombinaison, si efficacement en fait que la question est moins de savoir si une cassure sera réparée, mais comment s'effectue la réparation. Le résultat de la réparation d'une cassure donnée est déterminé par son contexte et le choix d'une voie particulière pour sa réparation. Multiples voies et protéines de recombinaison réparèrent des cassures chromosomiques et nonobstant des réelles avancées dans la compréhension du contrôle de choix des voies de recombinaison, l'influence des contextes ADN, chromatininenne et chromosomiques sur ce choix reste mal comprise. Deux équipes experts de recombinaison/réparation de l'ADN des plantes de l'Université de Vienne (Autriche) et le CNRS (France) combinent leurs outils et expertise dans ce projet synergique pour répondre à cette question à travers l'intégration des analyses de recombinaison, la réparation de l'ADN, la structure chomatinienne et les petits ARN.

Des nouveaux outils de l'ingénierie des génomes seront utilisés pour cibler spécifiquement les cassures de l'ADN dans leur contexte naturel à des sites choisis à travers le génome d'Arabidopsis thaliana. Les cassures seront ciblées sur un seul des deux chromosomes homologues de plantes d'Arabidopsis hybride F1, améliorant grandement la puissance résolutive des analyses et assurant qu'ils se produisent dans la situation naturelle de présence d'un donneur chromosome intact. Les polymorphismes de séquence permettront une analyse cohérente des rôles de la structure de la chromatine et le contexte chromosomique sur le choix de la voie de recombinaison. L'implication des cohésines, petites diRNAs et des protéines de « médiateurs de recombinaison » dans la réparation des cassures de l'ADN sera intégré dans cette analyse. Des lignées mutantes, la cytogénétique et l'imagerie in vivo de protéines de fusion fluorescentes seront utilisées pour tester le recrutement de facteurs clés.

Evitant les désavantages des loci artificiels « recombinaison-testeur », les phénotypes pléiotropiques des mutants et la dépendance sur les patterns des cassures spontanées, nous allons construire une analyse intégrée de l'influence du contexte des cassures de l'ADN sur le choix des voies de réparation et l'issue de la réparation pour assurer génome la stabilité. En plus de l'intérêt biologique de la compréhension de ces processus essentiels et fortement conservés, les plantes sont d'une grande importance pour la société (agriculture, environnement ...) et l'urgence d'améliorer notre compréhension des mécanismes assurant la maintenance du génome des plantes ne doit pas être sous-estimée dans un monde confronté à une constante augmentation de la population et l'évolution des climats.