Comment les brèches d'ADN simple-brin régulent l'équilibre entre voies fidèles et mutagènes de tolérance des lésions ? – GAP-REPAIR

Le but de ce projet est de comprendre comment est régulé l'équilibre entre les voies mutagène et fidèle de tolérance des lésions, en utilisant Escherichia coli comme modèle.

• Contexte
Le génome de tout organisme est constamment menacé par de nombreux agents qui endommagent l'ADN. Lorsqu'une lésion bloque la progression de l'ADN polymérase réplicative, la ré-initiation de la réplication en aval de la lésion génère une brèche d'ADN simple-brin (ssGap). Deux stratégies permettent de combler cette brèche : la synthèse trans-lésionnelle (TLS) potentiellement mutagène, et le contournement des dommages (DA) non-mutagène. On ne sait pas aujourd'hui comment est régulé l'équilibre entre ces deux voies. De plus, aucune technique ne permettait de se focaliser sur les ssGaps.

• Nouvelle Approche
Pour surmonter ces limitations, notre groupe a développé une technique innovante pour insérer une lésion unique dans le génome d'une cellule vivante, nous permettant de générer et d’étudier les ssGaps.

• Objectifs de Recherche
Notre objectif est de comprendre comment sont régulées les voies de tolérance des lésions. Pour cela, notre projet est centré sur 4 questions :
1. Quels facteurs sont responsables du traitement des ssGaps ?
2. Comment ces facteurs sont-ils recrutés au niveau des ssGaps et quels sont leurs partenaires/interacteurs ?
3. Comment ces facteurs affectent-ils la structure, la longueur et la résolution des ssGaps, et comment modulent-ils la cinétique de génération, d'extension et de résection des gaps ?
4. Comment le traitement des ssGaps module-t-il l'équilibre entre les voies mutagènes et fidèles de tolérance des dommages ?

• Méthodologie
En utilisant notre approche de lésion unique chez Escherichia coli, nous allons :
-Identifier les protéines recrutées sur le site de la lésion
-Caractériser les modes de recrutement et identifier les interacteurs à l'aide d'approches computationnelles et d'imagerie à molécule unique
-Évaluer le rôle de ces facteurs dans le traitement des ssGaps à l'aide d'approches moléculaires (Microscopie Électronique, NGS, qPCR)
-Évaluer leurs fonctions dans le contournement des lésions en mesurant les niveaux de TLS et de DA
-Corréler la taille des ssGaps et le choix d'utilisation de la voie fidèle ou mutagène de tolérance des lésions.

• Impact Potentiel
Cette recherche apportera des informations essentielles sur les mécanismes de réponse aux dommages de l’ADN, permettant une meilleure compréhension de la mutagenèse, du développement des cancers et de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les maladies liées à la réparation de l’ADN. Elle contribuera également à une meilleure compréhension des mécanismes de résistance aux antibiotiques, qui résulte de la mutagenèse qui permet l’adaptation des bactéries en réponse aux pressions environnementales.