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Laboratoire Pierre Aigrain

Accueil du site > La recherche au L.P.A. > Physique du vivant > Groupe de Biophysique > Thèmes de recherche > A) Mesure de force à l’échelle de la molécule unique > Réparation d’erreurs sur l’ADN

Réparation d’erreurs sur l’ADN

La réparation d’erreurs de réplication de l’ADN, est un processus indispensable à la cellule, pour la transmission de l’information génétique.

Le taux typique d’erreurs de réplication chez une bactérie est seulement de l’ordre de 0.01 erreurs par génome et par génération.

Ces erreurs conduisent à des mutations, qui sont une source de l’évolution du génome de la bactérie au cours des générations.

Ce taux d’erreurs est beaucoup plus faible (de près de trois ordres de grandeur !) que le taux d’erreurs juste après réplication par l’enzyme (une polymérase) qui assure la réplication.

Il existe en fait un système enzymatique, qui aide à "réparer" ces erreurs de réplication.

A quoi peut ressembler une telle "erreur de réplication" ?

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structure adn

Un brin d’ADN (qui a servi de matrice) a été recopié par la polymérase, et celle-ci peut avoir incorporé le "mauvais" nucléotide en face de la base recopiée. Il en résulte un mauvais appariement local entre les deux brins. Enzyme MutS/MutL On s’intéresse plus particulièrement au système enzymatique Mut H/L/S par lequel la cellule arrive à réparer l’erreur : on sait que la protéine MutS se fixe sur la structure déformée de l’ADN au niveau de la base mal appariée.

Ce groupe d’enzyme est essentiel, car il se retrouve chez tous les êtres vivants, de la bactérie à l’homme.

Un aspect remarquable de cette réparation, est que la cellule arrive à déterminer quel est le "bon" brin (qu’il faut garder), et quel est le "mauvais" brin (qu’il faut réparer). Comment cela est-il possible ?

Il a été montré que l’ADN qui a séjourné "longtemps" dans la cellule (il s’agit donc des brins "matrice"), est modifié chimiquement par fixation de groupements méthyl, avec typiquement une modification tous les quelques kilobases.

Par un processus mal compris (et qu’on cherche a explorer ), l’enzyme MutS/MutL arrive à utiliser cette information, qui peut cependant se situer à longue distance du site à réparer !

Une hypothèse controversée est que l’enzyme arrive (par déplacement motorisé, formation de boucle dans l’ADN ?) a réunir l’information de méthylation, et l’information de mésappariement.

On explore donc ce système avec les techniques de micromanipulation de molécule d’ADN (molécule contenant un mésappariement) et on cherche à déterminer la signature mécanique de l’action des enzymes MutH/L/S.