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Colloque
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Damien D'amours : Université d'Ottawa
L'organisation structurelle des chromosomes est une propriété fondamentale qui définit l'état fonctionnel des gènes et des génomes. L'ampleur des changements structurels subis par le génome des cellules humaines peut être considérable et s'étendre sur plusieurs ordres de grandeur. Au cœur de ces changements se trouve un groupe unique d'ATPases –les protéines SMC– qui agissent comme les principaux effecteurs de la morphologie des chromosomes dans les cellules. Les protéines Smc5/6 jouent un rôle essentiel dans le maintien de la stabilité du génome, mais leur mode d'action exact n'est pas encore compris. Ici, nous démontrons que le complexe Smc5/6 humain reconnaît des configurations inhabituelles dans l’hélice d’ADN et utilise l'énergie associée à l’hydrolyse de l'ATP pour stimuler leur compaction. De plus, nos analyses structurales révèlent l’existence de plusieurs centres d'interaction qui connectent les sous-unités du complexe Smc5/6 et régulent son activité enzymatique. L’inactivation de l’une de ces régions cause un syndrome de rupture des chromosomes chez l'homme. Collectivement, nos résultats révèlent que le complexe Smc5/6 promeut la stabilité du génome en agissant comme un moteur moléculaire responsable du micro-compactage de l'ADN génomique.
Le cancer constitue la 1re cause de décès au Canada. La grande diversité à l’intérieur même des « types » de cancer est un obstacle au développement de thérapies efficaces. Malgré cette hétérogénéité, les cancers partagent des caractéristiques qui sous-tendent la malignité des tumeurs. Deux traits prévalents du cancer sont l’instabilité génomique et la reprogrammation transcriptionnelle.
Des mécanismes cellulaires complexes détectent et réparent les lésions dans l’ADN et préservent l’intégrité du génome. Il est bien établi que les cellules tumorales, malgré leur capacité de prolifération accrue, sont caractérisées par une instabilité génomique. Celle-ci résulte de défectuosités dans la signalisation et la réparation des dommages à l’ADN. Paradoxalement, l’instabilité génomique constitue un point faible des tumeurs exploité cliniquement par des traitements de chimiothérapie et de radiothérapie. Une compréhension moléculaire du maintien de la stabilité du génome est cruciale pour proposer de nouvelles pistes thérapeutiques centrées sur la modulation de la réponse aux dommages à l’ADN.
D’autre part, la réplication et la réparation de l’ADN ainsi que le contrôle de l’expression des gènes nécessitent une régulation très fine de la structure de la chromatine, l’assemblage hautement régulé de l’ADN avec les histones et d’autres facteurs accessoires. La dynamique chromatinienne est modulée par un système complexe impliqué dans toutes les transactions avec l’ADN. Ainsi, des changements dans les programmes d’expression génique, régulés par l’état de la chromatine, peuvent avoir une incidence majeure sur la transformation de cellules normales en cellules prolifératives et envahissantes.
Une caractérisation poussée de la régulation de la structure du génome, incluant l’action de facteurs épigénétiques agissant sur la chromatine, est essentielle pour améliorer notre compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent l’oncogenèse. Cela est nécessaire pour établir de nouvelles thérapies contre le cancer.
Thème du congrès 2021 (88e édition) :
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Date :
3 mai 2021
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