Faire tourner l’ADN

Comment la nature empeche-t-elle que les helices d’ADN ne se ’resserrent’
pendant leur deroulement -petit a petit- lors du processus de reproduction ?
Des chercheurs de l’Universite de Technologie de Delft, de l’Ecole Normale Superieure de Paris et de l’institut Sloan-Kettering de New York ont eclairci le mecanisme. Recemment (avril), leur recherche est parue a la une de la revue Nature.
Cette equipe internationale de chercheurs dirigee par des Neerlandais a eclairci comment la nature libere le couple present dans l’ADN au niveau moleculaire. L’enzyme topoisomerase IB (TIB) libere le couple de torsion dans les brins d’ADN. Durant leurs travaux, les chercheurs ont pu suivre une seule molecule de l’enzyme a mesure qu’elle agissait sur une molecule d’ADN.
L’enzyme se fixe sur l’ADN, coupe l’un des brins et laisse l’ADN se derouler avant de recoller les extremites coupees. Cette recherche a fourni de nouveaux elements sur les interactions entre l’ADN et cette enzyme, qui sont d’une importance fondamentale pour la comprehension de la division cellulaire.
L’ADN consiste en deux branches qui s’entremelent comme un escalier tournant. Lors de la mitose (division cellulaire), des enzymes suivent le cours de cet ’escalier’ tout en rajustant temporairement les branches afin de les separer. Durant cette phase, du materiel genetique est copie et les enzymes responsables de ce processus doivent etre capables de traduire les sequences genetiques. Cela n’est possible que si la portion d’ADN a transcrire est deroulee. Plus le processus continue, plus les forces de torsion se developpent dans l’ADN, entrainant la formation de boucles supplementaires (supercoils), similaires a celles que l’on voit dans le fil d’un telephone trop utilise. L’enzyme annule les forces de torsion et evite ainsi l’echec du processus de division cellulaire. Elle etreint l’ADN, coupe l’une des deux branches et fait tourner les extremites avant de les recoller. Ces chercheurs ont ete les premiers a ’voir’ comment l’ADN s’est allonge au fur et a mesure que l’enzyme a enleve une a une les boucles qui s’etaient formees.
Le mecanisme precis selon lequel fonctionne le TIB est important pour la recherche contre le cancer : les drogues qui inhibent le fonctionnement de l’enzyme sont deja en utilisation clinique mais peuvent etre ameliorees en utilisant les connaissances developpees dans cette etude.

Sources : NWO research reports, 04/2005 ; Chemisch Weekblad, 23/04/2005