Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « La réponse aux dommages de l’ADN » ?

Définition 3.12 Biologie universitaire — 3e année · Chapitre 3 — Stabilité du génome : lésions de l’ADN, réparation et recombinaison

Les eucaryotes signalent les dégâts par deux kinases : ATM, recrutée par le complexe MRN sur les cassures double brin, et ATR, recrutée sur l’ADN simple brin des fourches bloquées. Elles phosphorylent des centaines de cibles. En quelques minutes l’histone H2AX est phosphorylée (γ\gamma-H2AX) sur des mégabases autour de chaque cassure, formant un foyer qui recrute les protéines de réparation et qu’on peut compter au microscope, un foyer par cassure. Les kinases Chk1 et Chk2 arrêtent le cycle cellulaire — les points de contrôle du Chapitre 10 — en inactivant les phosphatases qui commanderaient l’entrée en S ou en M ; et le facteur de transcription p53, stabilisé par phosphorylation, induit l’inhibiteur de kinases dépendantes des cyclines p21 (arrêt durable en G1), des gènes de réparation et, si les dégâts sont lourds ou persistent, les gènes apoptotiques qui tuent la cellule. La réponse achète du temps pour la réparation et, quand la réparation échoue, supprime la cellule plutôt que de la laisser se diviser avec un génome cassé.

Foyers de -H2AX (vert) dans des noyaux (bleu) une heure après irradiation. Chaque foyer marque une cassure double brin ; les compter mesure les dégâts et, dans les heures qui suivent, leur réparation.
Foyers de γ\gamma-H2AX (vert) dans des noyaux (bleu) une heure après irradiation. Chaque foyer marque une cassure double brin ; les compter mesure les dégâts et, dans les heures qui suivent, leur réparation.

Exemples

Exemple 3.13 (Létalité synthétique : BRCA et PARP)

Les femmes qui héritent d’une copie défectueuse de BRCA1 ou de BRCA2 ont un risque de cancer du sein au cours de la vie de 50 aˋ 80%50\text{ à }80\,\% ; les tumeurs naissent de cellules qui ont perdu la seconde copie et ne savent plus faire de recombinaison homologue. Ces cellules réparent leurs cassures double brin par la seule jonction d’extrémités et accumulent des remaniements. Elles acquièrent aussi une faiblesse précise. Les cassures simple brin, quelque 1000010\,000 par jour, sont réparées par une voie qui a besoin de l’enzyme PARP ; quand un médicament inhibe PARP, les cassures simple brin persistent jusqu’en phase S, où une fourche transforme chacune en une cassure double brin à une seule extrémité — réparable par la seule recombinaison. Une cellule normale, avec un bon allèle BRCA, s’en tire ; la cellule tumorale meurt. Deux défauts, inoffensifs séparément, sont mortels ensemble : le médicament tue par létalité synthétique, et épargne les autres cellules de la patiente.

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