Réponse coordonnée des voies de surveillance de l’intégrité du génome au stress réplicatif chez Schizosaccharomycespombe Repair of and checkpoint response to topoisomerase I-mediated DNA damage in Schizosaccharomyces pombe

L’intégrité du génome des organismes vivants est constamment menacée par différents facteurs extrinsèques ou intrinsèques aux cellules. Pour faire face à cette constante menace, des systèmes de surveillance (checkpoints) contrôlent l’accomplissement de la réplication de l’ADN et la présence de lésions sur celui-ci. L’activation de ces voies aboutit à l’arrêt du cycle cellulaire en liaison avec l’induction de la réparation de l’ADN, l’inhibition de la réplication et l’activation des systèmes de récupération [1, 2]. En outre, le système de surveillance du fuseau mitotique assure à chaque cycle cellulaire la ségrégation correcte des chromatides soeurs dans les cellules filles [3]. Il faut souligner que les voies de surveillance de l’intégrité du génome sont conservées des levures à l’homme. Les cassures double-brin (CDB) de l’ADN sont parmi les lésions les plus dangereuses pour l’intégrité du génome. Elles peuvent se former spontanément au cours de la réplication de l’ADN ou être induites par des agents physiques comme les radiations ionisantes (RI), ou chimiques comme la camptothécine (CPT), un inhibiteur de la topo-isomérase I (Top I). Au cours de la réplication de l’ADN, l’inhibition de la Top I provoque l’effondrement des fourches de réplication et, par conséquent, la formation de CDB [4]. Chez la levure Schizosaccharomyces pombe et chez les vertébrés, l’exposition des cellules aux RI ou à la CPT induit l’activation de la kinase Chk1 (checkpoint 1), un des effecteurs de la voie de surveillance de la réparation de l’ADN. Chez S. pombe, l’activation de Chk1 dépend de sa phosphorylation au niveau de la sérine 345 par la kinase Rad3, homologue de la kinase ATR (ataxia telangiectasia and rad3 related) des vertébrés. L’activation de Chk1 par Rad3 conduit à un arrêt du cycle cellulaire en phase G2, et donc à un retard d’entrée en mitose [5]. Le passage en mitose sera déclenché lorsque les lésions sur l’ADN sont réparées. Pour que Rad3 puisse phosphoryler Chk1, la présence de la protéine Crb2 est nécessaire [6, 7]. Crb2 est une protéine contenant, dans sa partie carboxyterminale, un domaine Tudor et deux domaines BRCT (BRCA1 C-terminus). Cette partie de la protéine est fortement homologue à la protéine de contrôle Rad9 de S. cerevisiae et à la protéine suppresseur de tumeur 53BP1 (p53 binding protein 1) humaine [8]. En fait, nous pouvons considérer la protéine Crb2 comme l’homologue fonctionnel de la 53BP1 : les deux protéines sont requises pour l’activation du système de surveillance de la réparation de l’ADN en réponse aux CDB, et elles sont recrutées au niveau des lésions de l’ADN en fonction des modifications de la chromatine. L’allèle mutant crb2PH (mutations dans la proline 629 et l’histidine 632) code une protéine dont les domaines BRCT ne sont pas fonctionnels. Nous avons montré, ainsi que d’autres équipes, que ces domaines sont indispensables à l’activation de Chk1 par Rad3, et donc à l’activation du système de surveillance de la réparation de l’ADN. En effet, les cellules crb2PH sont sensibles à différents agents génotoxiques (RI par exemple), car elles sont incapables d’activer Chk1 et, par conséquent, elles sont inaptes à bloquer l’entrée en mitose lorsque l’ADN est endommagé. Nous avons observé que, contrairement aux cellules qui ne possèdent pas le gène crb2, les cellules qui expriment l’allèle mutant crb2PH restent résistantes à des génotoxiques qui interfèrent avec la réplication de l’ADN, notamment à la CPT. Puisque les cellules crb2PH ne peuvent pas promouvoir l’activation de Chk1 Rad3 dépendante, la résistance à la CPT n’est pas le résultat de l’activation du point de contrôle qui retarde l’entrée en mitose des cellules dont l’ADN contient des CDB. Il …