Organisation et dynamique des condensats dans la réparation de l'ADN par la voie NHEJ – XXL

Dans les cellules de mammifères, les cassures double-brin de l'ADN sont principalement réparées par la voie jonction d’extrémités non-homologues (NHEJ). La voie NHEJ est rapide et s’adapte pour réparer tout type de structures terminales de l’ADN. Une structure flexible s’assemble pour former la plateforme synaptique, qui maintient les deux extrémités pendant le processus de réparation. La plateforme étant dynamique, il est difficile d'aborder la manière dont elle évolue dans l'espace et dans le temps tout en assurant la protection, la retouche et la ligature. Des vues de son architecture ont été obtenues par cryo-microscopie électronique suggérant sa dynamique organisationnelle. Par ailleurs, nous avons utilisé la résonance magnétique nucléaire pour caractériser la dynamique des régions désordonnées des protéines XLF et XRCC4 de la plateforme avec une résolution atomique. Nous avons découvert que XLF et XRCC4 forment, avec l'ADN Ligase 4, un réseau d'interactions faibles et spécifiques qui conduisent à une séparation de phase liquide-liquide in vitro (condensats XXL). Dans ce projet, nous émettons l'hypothèse que la voie NHEJ pourrait être régulée dans l'espace et le temps par les condensats XXL. Pour tester cette hypothèse, le projet XXL mettra en œuvre une approche multi-échelle et multidisciplinaire qui intégrera une analyse d'ensemble des condensats XXL ; une analyse du comportement des molécules uniques à l'intérieur des condensats et pendant l'interaction avec des composants externes ; une analyse des interactions des composants du condensat avec des facteurs externes à une résolution atomique ; et une analyse fonctionnelle. Les résultats obtenus in vitro seront corrélés à ceux de l'analyse des condensats XXL aux sites de dommages à l'ADN dans les noyaux. De nouvelles perspectives sur la régulation de la voie NHEJ seront révélées, avec des implications pour la biologie du cancer, l'immunologie, la neurobiologie et les technologies d'édition du génome.