De nouvelles études révèlent des mécanismes communs de réplication de l’ADN chez l’homme et la levure

Les humains et la levure de boulanger ont plus en commun qu’il n’y paraît, y compris un mécanisme important qui permet de garantir que l’ADN est copié correctement, rapportent deux études publiées dans des revues à comité de lecture. Science Et Actes de l’Académie nationale des sciences.

Les résultats visualisent pour la première fois un complexe moléculaire – ; appelé CTF18-RFC chez l’homme et Ctf18-RFC chez la levure – ; Cela crée une « pince » sur l’ADN pour empêcher certaines parties de la machinerie de réplication de tomber du brin d’ADN.

Il s’agit de la dernière découverte des collaborateurs de longue date Huilin Li, Ph.D., de l’Institut Van Andel, et Michael O’Donnell, Ph.D., de l’Université Rockefeller, qui met en lumière les mécanismes complexes qui régissent la Le passage fidèle permet à l’information génétique d’être transmise de génération en génération de cellules.

Copier avec précision l’ADN est fondamental pour la reproduction de la vie. Nos découvertes ajoutent des pièces importantes au puzzle de la réplication de l’ADN et pourraient améliorer la compréhension des problèmes de santé liés à la réplication de l’ADN.

Huilin Li, Ph.D., de l’Institut Van Andel

La réplication de l’ADN est un processus étroitement contrôlé qui copie le code génétique, permettant ainsi à ses instructions de passer d’une génération de cellules à la suivante. Dans des maladies telles que le cancer, ces mécanismes peuvent échouer, conduisant à une réplication incontrôlée ou défectueuse avec des conséquences dévastatrices.

À ce jour, au moins 40 maladies, dont de nombreux cancers et maladies rares, ont été associées à des problèmes de réplication de l’ADN.

Le processus commence par décompresser la structure en forme d’échelle de l’ADN, créant ainsi deux brins appelés brins avant et arrière. Une équipe d’ingénierie moléculaire assemble ensuite les moitiés manquantes des brins, transformant ainsi une seule hélice d’ADN en deux. Une grande partie de ce travail revient à des enzymes appelées polymérases, qui assemblent les éléments constitutifs de l’ADN.

Cependant, les polymérases seules ne parviennent pas à rester sur le brin d’ADN. Ils ont besoin de CTF18-RFC chez l’homme et de Ctf18-RFC chez la levure pour enfiler une pince circulaire sur le brin principal de l’ADN, et d’un autre chargeur de pince appelé RFC chez l’homme et la levure pour enfiler la pince sur le brin en retard. La pince se ferme ensuite, signalant aux polymérases qu’elles peuvent commencer la réplication de l’ADN.

À l’aide de puissants microscopes cryoélectroniques, Li, O’Donnell et leurs équipes ont révélé des facettes jusqu’alors inconnues des structures des principaux chargeurs de pinces de brin, notamment un « crochet » qui force la polymérase du brin principal à lâcher le nouveau brin d’ADN lorsqu’il se fixe au chargeur à pince et reconnaît. Cette distinction représente une différence clé entre les fonctions du chargeur de serrage du brin principal (CTF18-RFC) et du chargeur de serrage du brin retardé (RFC) et met en lumière un aspect important des différents mécanismes de duplication de l’ADN sur les brins principaux et en retard.

Enfin, l’étude a identifié des caractéristiques communes entre les principaux chargeurs de pinces de brins de levure et humains, confirmant un lien évolutif entre les deux. Cette découverte met en évidence la valeur de la levure en tant que modèle puissant mais simple pour étudier la génétique.

D’autres auteurs du Actes de l’Académie nationale des sciences Les contributeurs incluent Qing He, Ph.D., et Feng Wang, Ph.D., de VAI. D’autres auteurs du Science Les contributeurs incluent Zuanning Yuan, Ph.D., de VAI ; et Roxana Georgescu, Ph.D., Nina Y. Yao, Ph.D. et Olga Yurieva, Ph.D., de l’Université Rockefeller.