Vers un monde équitable et durable

Cependant, elle est menacée par un large éventail de facteurs endogènes et environnementaux qui créent quotidiennement des centaines de dégradations de l'ADN dans chaque cellule. Les plus sévères sont les cassures double brin (DSBs), qui peuvent provoquer des mutations délétères et la mort cellulaire. En réponse à ces phénomènes, les cellules ont développé des mécanismes de réparation complexes. Chez les bactéries, la réparation des DSB est initiée par RecBCD, une enzyme qui utilise l'énergie fournie par les molécules d'ATP pour "dérouler" de force la structure à double hélice de l'ADN dans la région endommagée, en vue des étapes suivantes nécessaires à la réparation complète de l'ADN.

La protéine RecBCD déroule l'ADN à un rythme exceptionnellement rapide d'environ 1 600 étapes par seconde, ce qui nécessite des milliers de molécules d'ATP par seconde. La manière dont le RecBCD atteint cette vitesse - et en particulier la capacité des molécules d'ATP de rejoindre leurs sites catalytiques respectifs dans le RecBCD à une telle vitesse - n'est pas bien comprise. Un article qui vient d'être publié dans Nature Communications par les équipes des professeurs Arnon Henn et Ariel Kaplan, tous deux de la faculté de biologie du Technion, met en lumière le mécanisme de catalyse exceptionnel de la RecBCD. À l'aide d'un large éventail d'outils biophysiques combinés à des expériences sur cellules vivantes, les docteurs Rani Zananiri, Sivasubramanya Mangapuram et Vera Gaydar ont découvert l'existence de sites de liaison à l'ATP supplémentaires dans la protéine RecBCD, auxquels l'ATP se lie et à partir desquels il est transféré vers les sites catalytiques canoniques. Ces nouveaux sites créent effectivement un "entonnoir" pour l'ATP, ce qui permet d'augmenter le flux d'ATP vers les sites catalytiques, en dépit des faibles niveaux d'ATP présents dans les cellules lors des dégradations de l'ADN.

La réparation des dommages causés à l'ADN joue un rôle central dans la physiologie des cellules et présente de nombreuses similarités au cours de l'évolution. Par conséquent, le mécanisme récemment découvert pourrait avoir des implications non seulement pour la catalyse enzymatique en soi, mais aussi pour la réparation de l'ADN dans nos propres cellules, et sa perturbation dans divers états pathophysiologiques.

‍

Découvrez l'article de Nature Communication ici