Projet ANR-14-CE10-0010 – StressHoR : Anomalies de la duplication du génome provoquées par la carence en recombinaison homologue.
Programme : Une nouvelle représentation du vivant (DS0401) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame sarah Lambert (Institut Curie)
Partenaires : Laboratoire public; Fondation de recherche; Laboratoire public
Montant : 489857.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : L'ADN est quotidiennement soumis à des stress provoqués par des facteurs exogènes et endogènes. Des perturbations dans la progression des fourches de réplication, induites par des lésions de l’ADN, des obstacles discrets ou des stress globaux de réplication, sont une source d’instabilité génétique. Compromettre l’avancée des fourches peut aussi mettre en péril l’achèvement de la réplication, et la ségrégation des chromosomes, aboutissant à des mitoses catastrophiques, sources d’aneuploïdie. La compréhension de la nature et des conséquences de stress de réplication endogène est d’une importance cruciale pour discerner les relations entre l’altération de la progression des fourches et l’instabilité génétique qui en résulte.
Le stress de réplication active la réponse aux dommages de l’ADN (DDR) qui coordonne un réseau de processus, incluant la réplication/réparation/recombinaison, les arrêts de cycle cellulaire et la ségrégation des chromosomes. La cascade d’activation du DDR et ses acteurs a été en grande partie caractérisée en réponse à des stress aigus de réplication. La réponse cellulaire à un stress chronique et endogène est mal décrite, malgré le fait qu’il constitue la source principale d’instabilité génétique induite par des défauts de réplication. Comment les cellules s’adaptent au stress de réplication chronique pour achever leur réplication et protéger leur génome reste peu compris. L’achèvement de la réplication nécessite que les fourches soient sous bonne escorte pour assurer leur stabilité/réactivation. La recombinaison homologue (RH) joue un rôle central dans la réparation de l’ADN et dans la robustesse de la réplication grâce à sa capacité à réactiver des fourches. Des cellules déficientes pour la RH affichent une vitesse de fourche réduite, des défauts mitotiques et une tendance à l’aneuploïdie. Un défaut de RH conduit donc à un stress de réplication endogène du à une altération de la dynamique de réplication. Discerner les causes et les conséquences de ce stress devrait servir de paradigme pour comprendre comment les cellules s’adaptent à un stress chronique de réplication et protègent leur génome.
L'objectif global de ce projet est de déchiffrer la nature et les conséquences du stress de réplication endogène révélé par un défaut de HR. Ce projet s’appuie sur un continuum d'approches complémentaires associant la puissance de la génétique de levure à la biologie cellulaire des cellules humaines. Des méthodes globales d’analyse seront employées pour caractériser : i) l'impact de stress de réplication chronique sur la dynamique de réplication (approche pangénomique), ii) la réponse cellulaire au stress de réplication endogène (Approche par protéomique différentielle). Chez la levure S. pombe, des essais génétiques seront employés pour modéliser la réponse cellulaire et les conséquences d’un défaut de RH sur le lieu même d’une fourche altérée dans sa progression. Ce consortium réunit 3 équipes (S. Lambert, B. Lopez, P. Pasero) et leur savoir-faire dans les mécanismes de HR, instabilité génétique et la réponse cellulaire à des stress de réplication.
Malgré son importance dans l’instabilité génétique, l’origine du stress de réplication endogène est peu connue, car elle difficile à révéler et à analyser. Un aspect original de ce projet est d’utiliser un défaut de RH comme révélateur de ce stress intrinsèque. Les résultats issus de ce projet clarifieront les relations causales entre le stress de réplication et l’instabilité génétique qui en résulte, et par quels mécanismes la RH contribue à la robustesse de la réplication. Enfin, de nouveaux marqueurs de stress de réplication chronique et d’instabilité génétique devraient être identifiés, différents de ceux caractérisés en réponse à des stress aigus. Ce type de marqueurs pourrait faciliter la détection d’état tumoral et/ou de sénescence précoces.