Contrôle des voies de réparation des fourches de réplication par les pores nucléaires – NIRO

Le stress réplicatif est une cause sous-jacente de maladies humaines. Bien que la plupart des voies de signalisation et de réparation soient maintenant bien décrites, le contrôle spatio-temporel des mécanismes de réparation des fourches de réplication reste peu connu. Ces mécanismes opèrent dans un noyau compartimenté, avec un rôle essentiel des pores nucléaires (NPC) dans la gestion de lésions difficiles à réparer.

Ce consortium dispose de données préliminaires indiquant que les fourches bloquées par des obstacles spécifiques sont dirigées vers le NPC afin de réguler la reprise de la réplication. Comment les fourches altérées sont détectées et relocalisées au NPC et quels sont les mécanismes mis en jeu au NPC sont des questions sans réponse satisfaisante à ce jour. Pour combler cette lacune, NIRO établira une approche interdisciplinaire combinant une génomique fonctionnelle innovante, des tests génétiques performants et l’imagerie de cellules vivantes. Les données convergentes du consortium indiquent que le NPC permet d’engager des mécanismes pour maintenir l’intégrité des fourches et leur compétence réplicative. NIRO s’articule autour de deux axes principaux.

WP1: Les voies de signalisation de la relocalisation et de l’ancrage au NPC.

Le type de fourches altérées qui se relocalisent au NPC et l'identité des facteurs d'ancrage sont inconnus. Les données préliminaires indiquent que les mécanismes mis en jeu sont distincts de ceux identifiés dans le cas des cassures double brin et aux télomères érodés. NIRO développera de nouvelles méthodes pour analyser les interactions transitoires entre les fourches altérées et le NPC, puis interrogera les facteurs nécessaires pour relocaliser et ancrer les fourches bloquées au NPC.

WP2: Les mécanismes activés au NPC pour préserver l’intégrité des fourches bloquées et la maintenance des télomères.

NIRO décryptera les transactions moléculaires précises qui se produisent au NPC afin de réguler différentes voies de réparation des fourches lors de processus physiologiques tels que la sénescence réplicative et le maintien de la stabilité génétique en réponse au stress réplicatif.

Un des atouts de NIRO est d’adresser ces questions en exploitant de multiple types de blocage des fourches de réplication localisés différemment au sein du génome, afin d’obtenir une compréhension générale de l’impact de l’architecture nucléaire sur les voies de réparation des fourches. Nous anticipons que le type d'obstacle rencontré par une fourche et la localisation génomique influencent les signaux déclenchant la relocalisation et les mécanismes par lesquels le NPC agit. Nous étendrons notre analyse au niveau du génome en abordant les sites de liaison génomique des composants du NPC en réponse à des agents bloquant la réplication.

Étant donné que l'objectif général de NIRO est d'étudier comment le NPC agit comme une plateforme moléculaire pour réguler les voies de réparation de fourches, le consortium NIRO regroupe trois équipes et leur savoir-faire en matière de mécanismes de la recombinaison homologue, de maintenance des télomères et de réplication de l'ADN. Une des forces de ce consortium est d’apporter des expertises très complémentaires qui permettront de révéler à un niveau de résolution sans précédent le rôle du NPC dans la réparation des dommages réplicatifs.

Des mutations dans des nucléoporines ont été liées à des maladies humaines, mais il n’existe pas de concept général établissant un lien entre l’absence de fonctions du NPC et des situations pathologiques. NIRO ouvrira de nouvelles pistes d’exploration sur le rôle du NPC dans le métabolisme et les maladies humaines.