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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
Au-delà de la RH stricte, d’autres voies de réparation de cassures double-brin
font appel à l’homologie de séquences. L’invasion du simple brin peut induire
l’établissement d’une fourche de réplication donnant lieu au mécanisme de BIR.
Finalement, SSA est une voie initiée par l’appariement de répétitions directes
présentes aux deux côtés de la cassure exposées par la dégradation des simple
brins. La religature résulte alors en une délétion.
3.5.2.2. Mécanisme de recombinaison non homologue (NHEJ)
La NHEJ est le mécanisme qui permet la fusion directe d’extrémités d’ADN
sans nécessiter d’un échange de brin ou de la disponibilité d’un ADN homologue.
À l’opposé de la levure N. cerevisiae, où la plupart des cassures double-brin est
réparée par RH, la NHEJ est privilégiée chez les vertébrés. Ceci est probablement
dû à la difficulté de trouver le partenaire de recombinaison « correct » dans un
génome vaste et hautement répété. Dans la recombinaison non homologue, des
hétérodimères Ku (Ku70 et Ku80) lient les extrémités double-brin de la cassure
(Downs et Jackson, 2004). En plus d’assurer la synapse entre les deux ADN,
la présence de Ku aux extrémités permet le recrutement et l’activation de la
protéine-kinase dépendante d’ADN (DNA-PKc). Les dimères Ku migrent alors
vers l’intérieur des molécules d’ADN. La plupart du temps les cassures doublebrin ne présentent pas des extrémités pouvant être unies directement par une
ligase. Même si Ku est peu discriminante par rapport au type d’extrémités tant
qu’elles sont double-brin, il faut une étape de « nettoyage » des extrémités. C’est
à ce point qu’interviennent des transférases terminales ou la protéine avec activité nucléase Artemis, recrutée et phosphorylée par DNA-PKc, pour préparer les
extrémités à la ligature. Le complexe XRCC4/Ligase IV procède alors à rejoindre
les extrémités. Récemment la protéine Cernunnos a aussi été identifiée comme
partie intégrante du complexe contenant la Ligase IV et comme facteur essentiel pour une NHEJ efficace. Le rôle exact de ce nouveau composant du système
NHEJ reste encore à définir.
3.5.2.3. Réponses aux cassures double-brin
Au-delà de l’initiation des mécanismes de réparation, la cellule réagit aux
cassures double-brin en déclenchant une réponse aux dommages constituée par
des cascades de signalisation qui régulent la progression du cycle cellulaire pour S
éviter la prolifération des cellules portant des dommages. La DDR est initiée par l
la phosphorylation de l’histone H2AX par ATM, ATR ou DNA-PK (Kinner et °
al., 2008). La forme phosphorylée de H2AX (y-H2AX) va se propager des deux j
côtés de la cassure, couvrant plusieurs mégabases. C’est cette caractéristique qui \
permet 1 utilisation de y-H2AX comme marqueur des cassures double-brin par •
des méthodes d’immunofluorescence. y-H2AX recrute alors d’autres effecteurs S
comme NBS1, 53BP1 et MDC1, préparant ainsi le site de la cassure pour initier la |
signalisation et possiblement pour attirer d’autres facteurs accessoires à la répara- j
tion.
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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
Au-delà de la RH stricte, d’autres voies de réparation de cassures double-brin
font appel à l’homologie de séquences. L’invasion du simple brin peut induire
l’établissement d’une fourche de réplication donnant lieu au mécanisme de BIR.
Finalement, SSA est une voie initiée par l’appariement de répétitions directes
présentes aux deux côtés de la cassure exposées par la dégradation des simple
brins. La religature résulte alors en une délétion.
3.5.2.2. Mécanisme de recombinaison non homologue (NHEJ)
La NHEJ est le mécanisme qui permet la fusion directe d’extrémités d’ADN
sans nécessiter d’un échange de brin ou de la disponibilité d’un ADN homologue.
À l’opposé de la levure N. cerevisiae, où la plupart des cassures double-brin est
réparée par RH, la NHEJ est privilégiée chez les vertébrés. Ceci est probablement
dû à la difficulté de trouver le partenaire de recombinaison « correct » dans un
génome vaste et hautement répété. Dans la recombinaison non homologue, des
hétérodimères Ku (Ku70 et Ku80) lient les extrémités double-brin de la cassure
(Downs et Jackson, 2004). En plus d’assurer la synapse entre les deux ADN,
la présence de Ku aux extrémités permet le recrutement et l’activation de la
protéine-kinase dépendante d’ADN (DNA-PKc). Les dimères Ku migrent alors
vers l’intérieur des molécules d’ADN. La plupart du temps les cassures doublebrin ne présentent pas des extrémités pouvant être unies directement par une
ligase. Même si Ku est peu discriminante par rapport au type d’extrémités tant
qu’elles sont double-brin, il faut une étape de « nettoyage » des extrémités. C’est
à ce point qu’interviennent des transférases terminales ou la protéine avec activité nucléase Artemis, recrutée et phosphorylée par DNA-PKc, pour préparer les
extrémités à la ligature. Le complexe XRCC4/Ligase IV procède alors à rejoindre
les extrémités. Récemment la protéine Cernunnos a aussi été identifiée comme
partie intégrante du complexe contenant la Ligase IV et comme facteur essentiel pour une NHEJ efficace. Le rôle exact de ce nouveau composant du système
NHEJ reste encore à définir.
3.5.2.3. Réponses aux cassures double-brin
Au-delà de l’initiation des mécanismes de réparation, la cellule réagit aux
cassures double-brin en déclenchant une réponse aux dommages constituée par
des cascades de signalisation qui régulent la progression du cycle cellulaire pour S
éviter la prolifération des cellules portant des dommages. La DDR est initiée par l
la phosphorylation de l’histone H2AX par ATM, ATR ou DNA-PK (Kinner et °
al., 2008). La forme phosphorylée de H2AX (y-H2AX) va se propager des deux j
côtés de la cassure, couvrant plusieurs mégabases. C’est cette caractéristique qui \
permet 1 utilisation de y-H2AX comme marqueur des cassures double-brin par •
des méthodes d’immunofluorescence. y-H2AX recrute alors d’autres effecteurs S
comme NBS1, 53BP1 et MDC1, préparant ainsi le site de la cassure pour initier la |
signalisation et possiblement pour attirer d’autres facteurs accessoires à la répara- j
tion.
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