Lors de la création d’un programme informatique, des erreurs dans le code peuvent introduire des bogues dans le logiciel. De même, des erreurs dans le code génétique de notre corps, l’ADN, qui est stocké dans des structures appelées chromosomes, peuvent entraîner des mutations dans le corps. Ces mutations sont à l’origine de nombreuses maladies mortelles, dont le cancer. Aujourd’hui, des chercheurs japonais ont jeté un nouvel éclairage sur un type particulier de mutation génétique : le réarrangement chromosomique brut (GCR).
Dans une nouvelle étude publiée dans Biologie des communicationsune équipe multi-institutionnelle dirigée par des chercheurs de l’Université d’Osaka a analysé la levure de fission pour identifier deux gènes clés impliqués dans le processus de GCR.
Les chercheurs se sont particulièrement intéressés au centromère, une région importante pour la séparation des chromosomes lors de la division cellulaire. Le centromère contient des séquences d’ADN répétitives et le GCR est connu pour se produire dans les zones où les séquences d’ADN se répètent. Rad51 est une enzyme clé impliquée dans la recombinaison de l’ADN qui échange du matériel génétique. Contrairement à ce à quoi on peut s’attendre, cependant, Rad51 supprime plutôt qu’il ne favorise le GCR au centromère. Il est énigmatique de savoir comment les GCR se produisent en utilisant la répétition du centromère.
« Pour trouver des gènes impliqués dans l’apparition de GCR, nous avons introduit des mutations dans la levure dépourvue de Rad51, qui présentent des niveaux accrus de GCR », explique l’auteur principal Takuro Nakagawa. « Nous avons recherché des cellules qui présentaient des niveaux réduits de GCR et avons constaté que les cellules présentant des mutations dans les gènes Srr1 et Skb1 avaient moins de GCR, ce qui suggère que ces gènes jouent un rôle dans la survenue de GCR. »
Les chercheurs ont ensuite supprimé les gènes Srr1 et Skb1 dans la levure dépourvue de Rad51 et évalué la survenue de GCR. Les cellules dépourvues de Srr1 et les cellules dépourvues de Skb1 présentaient des taux réduits de GCR ; les cellules dépourvues des deux gènes présentaient des taux encore plus faibles de GCR.
« Notre analyse a révélé que Srr1 et Skb1 sont impliqués dans la formation des isochromosomes, un type de mutation structurelle dans le chromosome », explique l’auteur principal de l’étude Piyusha Mongia. « La perte de Srr1 ou Skb1 a entraîné une réduction significative du nombre d’isochromosomes qui se sont produits. »
Les découvertes de l’équipe de recherche représentent une étape importante vers la compréhension des mécanismes sous-jacents au GCR au centromère. Étant donné que les GCR sont impliqués dans plusieurs troubles génétiques, dont le cancer, la compréhension du processus de formation des GCR peut faire progresser notre capacité à traiter certaines maladies génétiques.
Plus d’information:
Les levures à fission Srr1 et Skb1 favorisent la formation d’isochromosomes au niveau du centromère, Biologie des communications (2023). DOI : 10.1038/s42003-023-04925-9