Language
Country/Area
No result found
Le mécanisme magique de la réparation des gènes : comment la protéine RecA déclenche-t-elle la réponse SOS ?
La réponse SOS est un mécanisme de réponse global lorsque les cellules sont confrontées à des dommages à l'ADN. Au cours de ce processus, le cycle cellulaire est interrompu et les processus de réparation de l'ADN et de mutation génétique sont initiés. Le cœur de ce phénomène réside dans la protéine RecA. Lorsque l’ADN simple brin apparaît, la protéine RecA est stimulée et commence une série de réactions biochimiques, qui à leur tour initient la réponse SOS.
« Le rôle de la protéine RecA n’est pas seulement de réparer l’ADN, mais aussi d’offrir une nouvelle perspective sur la façon dont les cellules réagissent au stress. »
Découverte de la réponse SOS
Le concept de réponse SOS a été proposé pour la première fois par Evelyn Witkin. En étudiant les caractéristiques phénotypiques de la bactérie mutante E. coli, Witkin et son chercheur postdoctoral Miroslav Radman ont détaillé la réponse SOS de la bactérie au rayonnement UV. La découverte de ce système prouve non seulement que les cellules peuvent coordonner leur réponse aux dommages à l’ADN, mais ouvre également des recherches approfondies sur les réponses cellulaires au stress.
Mécanismes de la réponse SOS
Dans des conditions de croissance normales, le gène SOS est régulé négativement par le dimère de protéine inhibitrice LexA. LexA réprime l'expression de ces gènes en se liant à une séquence consensus spécifique de 20 pb (boîte SOS). Cependant, lorsque l'ADN est endommagé, à mesure que les régions d'ADN simple brin s'accumulent au niveau de la fourche de réplication, la protéine RecA commence à former des structures filamenteuses autour de ces régions d'ADN simple brin de manière dépendante de l'ATP et devient activée.
« L'activation de la protéine RecA provoque l'auto-clivage de la protéine inhibitrice LexA, libérant ainsi l'inhibition du gène SOS. »
Lorsque la concentration de LexA diminue, le gène SOS correspondant commence à être exprimé. Ce processus est progressif et ordonné. LexA a une affinité plus faible pour certains opérateurs (tels que lexA, recA, uvrA, etc.), de sorte que ces gènes sont pleinement activés en premier dans la réponse SOS et sont exprimés préférentiellement lors du processus de réparation.
La résistance aux antibiotiques et la réponse SOS
L’étude a révélé que le système de réponse SOS peut conduire à des mutations et provoquer davantage de résistance aux antibiotiques. Lors de la réponse SOS, les trois ADN polymérases de faible fidélité du monde (Pol II, Pol IV et Pol V) augmentent le taux de mutation. De nombreuses équipes de recherche ciblent donc désormais ces protéines dans l’espoir de développer des médicaments capables d’empêcher la réparation SOS.
« En prolongeant le temps nécessaire aux agents pathogènes pour développer une résistance aux antibiotiques, l’efficacité à long terme de certains antibiotiques pourrait être améliorée. »
Tests de génotoxicité
Chez Escherichia coli, différentes classes d’agents endommageant l’ADN peuvent déclencher la réponse SOS. En fusionnant l'opérateur lac à un opérateur contrôlé par une protéine associée à SOS, un test colorimétrique simple peut être mis en œuvre pour détecter la génotoxicité. Lorsqu'un analogue du lactose est ajouté, il est dégradé par la bêta-galactosidase pour produire un composé coloré qui peut être mesuré quantitativement par un spectrophotomètre. Le degré de changement de couleur est une mesure indirecte du degré de dommage à l'ADN.
Réponse SOS des cyanobactéries
Les cyanobactéries sont les seuls procaryotes capables de réaliser la photosynthèse produisant de l'oxygène, ce qui a eu un impact significatif sur l'atmosphère d'oxygène de la Terre. Chez certaines cyanobactéries marines telles que Prochlorococcus et Synechococcus, on a découvert qu'elles possèdent un système SOS similaire à celui d'E. coli, qui aide à la réparation de leur ADN car elles codent des gènes homologues aux gènes SOS d'E. coli (tels que lexA et sulA).
Grâce à l’étude approfondie de la protéine RecA et du mécanisme de réponse SOS, les scientifiques peuvent-ils trouver de nouvelles stratégies pour empêcher les agents pathogènes de développer une résistance à l’avenir ?
