Projet ANR-14-CE10-0012 – MEDinREPAIR : Mécanismes moléculaires d'une nouvelle fonction du Médiateur liant la transcription et la réparation de l'ADN chez les eucaryotes
Programme : Une nouvelle représentation du vivant (DS0401) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame Julie Soutourina (Régulation transcriptionnelle des génomes)
Partenaires : Laboratoire public; Institut de Radiobiologie Cellulaire et Moléculaire; Laboratoire public
Montant : 449991.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Le Médiateur de la régulation transcriptionnelle est un grand complexe multiprotéique (1,5 MDa), conservé dans tous les eucaryotes. Il joue un rôle crucial dans l’activation de la transcription par l’ARN polymérase II (Pol II). Chez l’homme, les mutations du Médiateur provoquent des pathologies graves. Depuis plusieurs années, nous nous intéressons aux mécanismes moléculaires de la fonction du Médiateur en utilisant des approches de la biologie intégrative. Nous avons établi un rôle du Médiateur dans le recrutement de la Pol II et du facteur général de la transcription TFIIH.
La transcription est couplée à la réparation de l’ADN afin d’assurer la continuité de la progression de la Pol II. Les dommages à l’ADN peuvent conduire à des problèmes du développement, de la croissance cellulaire et de la survie. Des composants de la machinerie de la transcription ou de la réparation de l’ADN peuvent participer aux deux processus. La réparation de l’ADN par excision des nucléotides (NER) est une voie majeure de la réparation de l’ADN nécessaire à la réparation des dimères cyclobutaniques de pyrimidines (CPD), les lésions induites par les UVs. La voie de la réparation du génome global opère sur l’ensemble des séquences génomiques et la réparation couplée à la transcription répare les dommages à l’ADN qui interfèrent avec la progression de la Pol II. La réaction NER et les composants requis pour la reconnaissance efficace des lésions d’ADN et leur réparation sont bien connus in vitro. Cependant, la coordination active entre la transcription et la réparation de l’ADN in vivo, notamment au niveau génomique, reste encore à étudier.     
Récemment, nous avons découvert que, chez la levure, le complexe Médiateur joue un rôle important liant la transcription et la réparation de l’ADN via un contact direct avec Rad2, l’homologue de la protéine XPG humaine. Des mutations dans le gène XPG humain provoquent une maladie génétique, xeroderma pigmentosum (XP), associée au syndrome de Cockayne (CS). Nos résultats suggèrent que le Médiateur est impliqué dans la réparation couplée à la transcription en facilitant le recrutement de Rad2 sur les gènes transcrits. Nous proposons une hypothèse excitante selon laquelle le Médiateur, en plus de sa fonction fondamentale coactivatrice, agit également au delà de la transcription.
Ce projet vise à décrypter comment le Médiateur recrute les composants de la machinerie de la réparation de l’ADN et stimule la réparation des gènes activement transcrits et à disséquer les mécanismes moléculaires impliqués.
L’originalité et la nouveauté du projet résident (i) dans le développement des nouveaux concepts de la fonction du Médiateur chez les eucaryotes,  (ii) dans la nécessité d’aborder la question cruciale d’un lien fonctionnel entre la transcription et la réparation de l’ADN in vivo, (iii) dans l’intégration des approches avancées de la génomique fonctionnelle, de photo-pontage in vivo, de la biologie moléculaire, la biochimie, la bioinformatique, la génétique de la levure et la biologie des cellules humaines, (iv) dans de nouvelles perspectives pour notre compréhension des graves pathologies humaines. 
Nous allons déterminer l’interface d’interaction entre le Médiateur et la machinerie de réparation de l’ADN. Notre large collection des mutants du Médiateur va nous permettre d’étudier l’importance physiologique de ce lien. La conservation des mécanismes va être étudiée dans les cellules humaines. Des nouvelles approches génomiques vont nous permettre de définir la dynamique d’association du Médiateur et de la protéine Rad2/XPG, ainsi que la distribution des dommages à l’ADN après une exposition aux UVs. Nous allons déterminer si les fonctions des autres facteurs NER et du Médiateur sont liées.  
En conclusion, nous allons développer des nouveaux concepts de la coordination entre la transcription et la réparation de l’ADN in vivo, deux processus fondamentaux dont le dysfonctionnement conduit à de graves pathologies humaines.