CE12 - Génétique, génomique et ARN 2021

La conversation secrète entre le cholestérol et la stabilité du génome – GenomeSterolity

Le cholesterol: clé pour la stabilité du génome?

Avant l’obtention de ce financement, nous avions mis en évidence une connexion inattendue entre les processus de détection et réparation des dommages au matériel génétique (l’ADN), et les lipides. Ce lien inexploré, si on le comprenait mieux, ouvrirait la possibilité de révéler des nouvelles stratégies cellulaires pour gérer les problèmes survenant à l’ADN et, à longue terme, de pouvoir les maitriser face à des situations où il est clé de préserver l’intégrité du patrimoine génétique.

Comprendre comment la détection et réparation des dommages à l’ADN, toujours étudiées exclusivement en considérant la contribution des protéines, pourraient se voir gérées par des lipides.

Afin de dévoiler comment la détection et réparation des dommages à l’ADN, toujours étudiées exclusivement en considérant la contribution des protéines, pourraient être affectées, voire gérées, par d’autres molécules aussi essentielles pour la vie, les lipides, mais jamais étudiées dans ce contexte, nous avons dû combiner des techniques et des expertises émanant de deux domaines différents de la biologie cellulaire. Les objectifs étaient trois : 1) Comprendre quels aspects de la détection et la réparation des dommages à l’ADN étaient contrôlés par quels lipides (« quoi ? »); 2) Déchiffrer la voie moléculaire, avec détails mécanistiques, qui était en jeu (« comment? ») ; 3) Etablir si ceci était relevant pour certaines pathologies humaines.

Nous avons utilisé deux modèles d’étude : la levure bourgeonnante et des cellules humaines en culture, et des techniques de microscopie, de biologie moléculaire et cellulaire.

Nous avons montré que les lipides – et plus particulièrement le cholestérol – participent à la réparation de l’ADN dans l’ensemble des cellules de l’organisme. Le détail de ce mécanisme est mis en valeur par le CNRS et décrit ici : www.insb.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/des-lipides-sont-impliques-dans-la-detection-et-la-reparation-de-ladn

Ceci nous a permis, par la suite, de postuler que notre découverte pourrait aider à expliquer un syndrome grave et peu compris. L’étude de cette possibilité est une suite importante du projet qui a trouvé un nouveau financement permettant de lancer la preuve de concept : chez les patients atteints de lipodystrophie, les cellules chargées de stocker la graisse ne le font pas. Résultat : ces graisses s’accumulent dans la circulation, entre les organes, provoquant de graves problèmes de santé.

 

Alors que certaines formes de lipodystrophie s’expliquent par un défaut direct de stockage, d’autres restent mystérieuses : les mutations responsables n’affectent pas le métabolisme des graisses, mais les mécanismes de réparation de l’ADN.

 

Nous basant sur les découvertes du projet GenomeSterolity, notre nouvelle hypothèse est que ces formes de lipodystrophie pourraient s’expliquer par le lien que nous avons découvert entre la réparation de l’ADN et le cholestérol. Nous allons tester si, au moment de la réparation de l’ADN, un mécanisme erroné du stockage des graisses se met en place, libérant ces graisses dans l’organisme. Si cela se confirme, cela pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements capables de corriger ce défaut de stockage.

 

Pour voir le détail de cette proposition, vous pouvez regarder la petite vidéo que voici : www.youtube.com/watch .

 

L’entretien du matériel génétique est essentiel pour garantir l'homéostasie des organismes. Un réseau dédié de surveillance et de réparation, que l’on croit majoritairement composé de protéines, accomplit cette tâche dans le noyau. Récemment, l'idée que les signaux métaboliques, nutritionnels et environnementaux impactent l'intégrité du génome émerge. Les mécanismes moléculaires régissant cette connexion représentent un domaine de recherche nouveau, complexe et sous-étudié dont la compréhension améliorerait la prise en charge des maladies génétiques. Nous avons trouvé que certains lipides, dont le cholestérol comme acteur principal, possèdent un fort pouvoir de signalisation pour dicter comment les dommages à l'ADN sont détectés et réparés. Ce projet cherche à caractériser trois phénomènes moléculaires précis par lesquels ces lipides exercent leur contrôle sur l'intégrité du génome.

Coordination du projet

María Moriel-Carretero (Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

CRBM Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier

Aide de l'ANR 316 538 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2022 - 42 Mois

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