IBS - Institut de Biologie Structurale - Grenoble / France

Réparation des lésions de l'ADN UV-induites par UvrC

HANS Fabienne — 2023-03-29T11:35:17Z

La réparation par excision de nucléotides (NER) est une voie de réparation de l'ADN conservée et présente dans tous les domaines de la vie. Elle est responsable de l'élimination d'une grande diversité de lésions de l'ADN dans le génome, telles que les dimères de pyrimidine induits par les rayons UV, mais aussi les adduits volumineux causés par le tabagisme ou les agents chimiothérapeutiques. Chez les bactéries, la NER est initiée par les protéines UvrA et UvrB qui, ensemble, localisent la lésion avant de recruter un troisième facteur, l'endonucléase, UvrC, qui coupe l'ADN de part et d'autre du site endommagé pour libérer un court fragment d'ADN contenant la lésion. Cette voie fait l'objet d'études depuis plus de 40 ans, et malgré cela, les mécanismes impliqués dans le recrutement et l'activation de la double activité d'incision d'UvrC ne sont encore que peu compris.
Dans la présente étude, nous avons utilisé des approches biochimiques et biophysiques, dont un test d'activité de réparation de l'ADN récemment mis au point dans notre équipe et reposant sur les protéines UvrA, UvrB et UvrC de Deinococcus radiodurans (Seck et al, Communications Biology, 2022), pour comparer les fonctions de liaison à l'ADN et à UvrB et l'activité d'incision de l'ADN, de formes sauvage et mutantes d'UvrC. Nous avons également construit le premier modèle 3D complet d'une protéine UvrC, assemblé à partir de la structure cristallographique de la région C-terminale d'UvrC et d'un modèle AlphaFold de la région N-terminale. L'ensemble de ces travaux révèle des caractéristiques inattendues des protéines UvrC et fournit des informations importantes sur le mécanisme d'activation d'UvrC au cours de la NER. En particulier, nous avons montré (i) qu'en l'absence de tout partenaire, UvrC réside dans un état inactif, qui ne peut pas effectuer de réactions d'incision indésirables qui seraient hautement préjudiciables à l'intégrité du génome, et (ii) l'activation d'UvrC nécessite un réarrangement conformationnel majeur, qui est probablement déclenché par son interaction avec le complexe UvrB-ADN de pré-incision de l'ADN. De plus, nous avons mis en évidence que la protéine UvrC de D. radiodurans possède plusieurs caractéristiques particulières qui en font une enzyme particulièrement robuste capable de rester active dans des conditions de stress induisant de forts dommages à l'ADN.

Seck A*, De Bonis S*, Stelter M, Ökvist M, Senarisoy M, Hayek MR, Le Roy A, Martin L, Saint-Pierre C, Silveira CM, Gasparutto D, Todorovic S, Ravanat JL & Timmins J. Structural and functional insights into the activation of the dual incision activity of UvrC, a key player in bacterial NER. (2023) Nucleic Acids Research. DOI : 10.1093/nar/gkad108. * Joint first authors.

Ahmad Hammoud

HANS Fabienne — 2022-12-06T15:05:11Z

Ahmad.Hammoud[at]ibs.fr

En tant que doctorant, je fais partie de l'équipe GenOM du groupe I2SR depuis la fin de l'année 2022. Mon projet de thèse porte sur la réparation de l'ADN et l'oncologie et il vise à étudier le rôle de la protéine YBX-1 sur la réparation par excision de base (BER), dans le contexte de cancer chimiorésistant. Nous souhaitons déterminer si YBX1 pourrait être considérée comme un biomarqueur universel de diagnostic et de pronostic du cancer. Cette étude est menée sous la supervision de Fabienne Hans, et en collaboration avec certains membres de l'équipe, comme Joanna Timmins, la responsable de l'équipe, et Mrinalini Lianne RAO, ma partenaire doctorante, ainsi qu'avec d'autres laboratoires en France. Des techniques de bio-informatique et de biologie moléculaire et cellulaire, comme le Western Blot, la RTqPCR, l'immunofluorescence et le High Content Screening, sont utilisées pour atteindre les objectifs du projet.

Mrinalini Lianne Rao

HANS Fabienne — 2022-12-06T15:01:37Z

mrinalini.rao[at]ibs.fr

Bonjour ! Je m'appelle Mrinalini Lianne Rao, doctorante de l'équipe GenOM, groupe I2SR, à l'Institut de Structurale Biologie. Ma thèse de doctorat porte sur la compréhension de la dynamique cellulaire de l'ADN glycosylase humaine (NTH1) et son partenaire YB1 pendant la réparation de l'ADN dans les lignées cellulaires cancéreuses eucaryotes. Pour étudier une telle dynamique, des techniques de microscopie à super-résolution seront utilisées, accompagnées d'une combinaison de méthodes de biologie moléculaire et structurelle.

Mon parcours universitaire comprend une licence en biotechnologie, biochimie et génétique, suivi d'un master en biologie moléculaire, génétique humaine et ingénierie de la biosanté. Ce parcours académique très riche en sciences de la vie m'a donné l'envie de me spécialiser dans les domaines de la biologie structurale afin de découvrir de nouveaux mécanismes moléculaires et cellulaires qui pourraient révolutionner le domaine de l'oncologie.

Salvatore De Bonis

HANS Fabienne — 2022-12-06T14:58:07Z

Salvatore De Bonis
Technicien de Laboratoire CEA
Email : salvatore.debonis[at]ibs.fr

Après avoir travaillé 20 ans sur différentes protéines du cytosquelette, notamment par des approches biochimiques, j'ai rejoint l'équipe GenOM en 2014.

Je purifie et effectue des caractérisations biochimiques et biophysiques de différentes protéines impliquées dans les voies de réparation de l'ADN ou l'organisation de la chromatine chez D. radiodurans et chez l'homme.

Jean-Philippe Kleman

HANS Fabienne — 2022-12-06T14:53:59Z

Jean-Philippe Kleman, Ph.D. - HDR

Responsable de la plateforme M4D (imagerie cellulaire)
Directeur de recherche (E6) CEA
Tel : +33 (0)4 57 42 85 31
Email : jean-philippe.kleman[at]ibs.fr

Responsable de la plateforme d'imagerie cellulaire (M4D) de l'ISBG, j'ai rejoint le groupe I2SR lors de sa création, pour intégrer aux bénéfices de tous, les outils d'imagerie cellulaire et d'analyse aux thèmes de recherches développés au sein du groupe. Mon activité de recherche, initialement portée par l'étude des voies de signalisation lors de l'efferocytose (phagocytose des corps apoptotiques), se tourne depuis quelques années vers l'analyse de la dynamique des bactéries radiorésistantes Deinococcus radiodurans lors de la division cellulaire ou en réponse aux stress.

Pierre Vauclare

HANS Fabienne — 2022-12-06T14:52:15Z

Dr Pierre Vauclare
Chercheur CNRS (CRCN)
Équipe GenOM
Groupe I2SR
pierre.vauclare@ibs.fr
Tel : + 33(0)4 57 42 87 09

Institut de Biologie Structurale (UMR 5075) CNRS/CEA/UGA
71 avenue des Martyrs
CS 10090
38044 GRENOBLE Cedex 9

Je suis un physio-biochimiste et métabolicien des organismes photosynthétiques. Après un doctorat sous la direction du Pr. Roland Douce au sein du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale à Grenoble, j'ai réalisé trois séjours postdoctoraux aux États-Unis (Université de Louisiane), puis en Suisse (Universités de Berne et de Lausanne). C'est là qu'a commencé mon intérêt pour les microalgues lacustres et les microorganismes extrêmophiles en transférant mes connaissances du végétal sur ces modèles.

Dans cette logique, j'ai intégré l'Institut de Biologie Structurale de Grenoble en tant que Chargé de recherche au CNRS avec une RQTH. Pendant 8 années, j'ai étudié les spécificités physico-chimiques et physiologiques des Archaea halophiles dont Halobacterium salinarum qui vit dans des conditions extrêmes de concentration saline. Puis, j'ai rejoint l'équipe de J. Timmins où l'on m'a donné la responsabilité d'étudier l'impact des radiations (UVC et rayon gamma) sur l'organisation et la dynamique des nucléoides d'une des bactéries les plus radiorésistantes connues à ce jours : Deinococcus radiodurans.

Joanna Timmins

HANS Fabienne — 2022-12-06T14:29:03Z

Joanna Timmins

Responsable de l'Équipe GenOM
DR2 CNRS
Tel : +33 (0)4 57 42 86 78
Email : Joanna.timmins[at]ibs.fr

Mes recherches portent sur l'organisation et la réparation de l'ADN chez l'homme et dans la bactérie, Deinococcus radiodurans, qui par son extraordinaire radio-résistance, représente un excellent modèle pour cette étude. C'est au cours de mon post-doc effectué à l'ESRF que j'ai fait la connaissance de cette remarquable bactérie et que j'ai commencé à m'intéresser aux voies de réparation de l'ADN. En 2011, j'ai rejoint l'IBS pour monter mon équipe avec le soutien d'une bourse ATIP-Avenir. Aujourd'hui, nous utilisons une approche de biologie structurale intégrative multi-échelle, combinant biochimie, cristallographie des protéines et microscopie de fluorescence, pour étudier la dynamique et les mécanismes moléculaires impliquées dans la structuration du nucléoïde bactérien et la reconnaissance et la réparation des lésions de l'ADN. Nous nous intéressons également au rôle des enzymes de réparation de l'ADN dans le développement de résistance aux agents anti-cancéreux.

Fabienne Hans

HANS Fabienne — 2022-12-06T12:28:39Z

Dr Fabienne Hans, PhD, HDR
fabienne.hans[at]ibs.fr
Enseignant Chercheur à l'Université Grenoble Alpes (UGA)

J'ai rejoint l'équipe de Joanna Timmins en 2018 et je m'intéresse à la réparation de l'ADN par la voie de réparation par excision de base. Plus particulièrement, nous travaillons sur l'ADN glycosylase NTH1, qui élimine les bases pyrimidiques oxydées, et son partenaire protéique YB1, qui stimule l'activité de réparation de NTH1. Nos recherches se focalisent sur l'étude des mécanismes moléculaires de réparation de l'ADN par NTH1 dans des cellules eucaryotes, notamment dans le contexte de cellules cancéreuses chimio-résistantes. De plus, YB1 étant surexprimé dans de très nombreux cancers, nous menons une étude visant à exploiter la protéine YB1 comme biomarqueur diagnostique, pronostique et compagnon, en cancérologie.

Enseignante-chercheuse à l'Université Grenoble Alpes (UGA), je réalise mon enseignement dans les domaines de la biologie moléculaire et cellulaire et de la biochimie. Je suis Directrice d'Étude de la 3ème année de Licence de Biologie. Actuellement, je suis membre élue de la Commission Formation et Vie Universitaire (CFVU).