FIReMe — Interactions fonctionnelles entre les recombinases durant la méiose

Les cassures double-brin (CDBs) de l’ADN sont une menace pour l’intégrité du génome, et peuvent donner lieu à des mutations ou des réarrangements chromosomiques. Toutefois, pendant la méiose, les cellules forment délibérément des centaines de cassures dans leur génome, qui doivent être réparées de manière fidèle, par recombinaison homologue, de manière finement régulée. La compréhension de la méiose est très importante pour détecter et traiter des maladies telles que l’infertilité et l’aneuploïdie, et aussi pour améliorer par génétique les espèces cultivées. De plus, certains gènes de recombinaison méiotiques sont réactivés dans les cellules cancéreuses, où ils peuvent produire de l’instabilité du génome. Environ 200 CDBs sont formées par cellule, qui doivent trouver leur séquence identique dans le noyau pour être réparées. Les cellules méiotiques utilisent deux recombinases, Rad51 et Dmc1, au lieu d’une seule (Rad51) dans les cellules somatiques. Rad51 et Dmc1 forment des filaments sur les extrémités des CDBs, et coopèrent pour rechercher l’homologie dans le noyau. Notre projet a pour but de déterminer leur contribution respective : en effet, comment les filaments bougent dans le noyau pour trouver leur séquence homologue, qu’apporte Dmc1 dans ce processus, comment et si les recombinases interagissent entre elles, et comment elles s’arrangent sur l’ADN simple brin n'est pas clair. Un obstacle majeur jusqu’à présent a été l’impossibilité d’étiqueter de manière fonctionnelle ces protéines. Nos laboratoires ont récemment généré des versions fonctionnelles étiquetées de Rad51 et Dmc1, ce qui nous permettra de les filmer dans des cellules vivantes, de déterminer finement leur localisation aux CDBs, et d’établir leur interactome pendant la réparation des CDBs. Ce projet hautement pluridisciplinaire combinera microscopie avancée, génomique, protéomique et biologie computationnelle pour répondre à une question au cœur de la stabilité du génome et de sa transmission.