Une réparation des chromosomes transmise de génération en génération

Les mécanismes de réparation de l’ADN sont essentiels au maintien de l’intégrité de notre génome. Lorsqu’ils sont défaillants, ils peuvent notamment être à l’origine de maladies ou contribuer au développement de cancers. La nature offre cependant des exemples remarquables d’organismes ayant développé des capacités de réparation exceptionnelles. C’est notamment le cas des rotifères bdelloïdes.

Ces minuscules animaux peuvent survivre à des conditions extrêmes, notamment à une dessiccation complète et à des doses de rayonnement ionisant supérieures à 500 grays, soit plus de 100 fois la dose létale chez l’être humain. À de telles doses, leurs chromosomes sont pulvérisés en dizaines, voire centaines de morceaux. Comment leur génome peut-il dès lors être réparé et transmis à la génération suivante ?

Une étude publiée dans la revue Science Advances par les équipes de Karine Van Doninck (ULB) et Bernard Hallet (UCLouvain) révèle une stratégie de réparation jusqu’ici inconnue. Les scientifiques montrent chez le rotifère Adineta vaga que les chromosomes fragmentés ne sont pas nécessairement réparés en une seule fois. Certains fragments peuvent être conservés et transmis au fil des générations, puis progressivement reconstruits grâce à des fragments intacts du chromosome homologue servant de modèle pour recopier les régions manquantes. Les scientifiques de l’UCLouvain et de l’ULB proposent de nommer ce nouveau mécanisme "BIHER", pour "break-induced homologous extension repair".

Cette stratégie, qui permet de reconstruire progressivement un génome fragmenté au cours de plusieurs générations, constitue une avancée majeure dans la compréhension de l’extraordinaire résistance des rotifères bdelloïdes. Au-delà de ces organismes, cette découverte montre que la réparation de l’ADN peut reposer sur des mécanismes beaucoup plus flexibles et originaux qu’on ne le pensait. Elle pourrait à terme contribuer à mieux comprendre les conséquences des défauts de réparation du génome impliqués dans certaines pathologies humaines comme les cancers.

Cette publication constitue le 3^e article en série publié dans Science Advances, issu de la collaboration étroite et fructueuse entre les deux équipes de l’UCLouvain et de l’ULB. Depuis plus de 10 ans, grâce à la complémentarité de leurs expertises en biologie évolutive et moléculaire, les scientifiques ont réussi à révéler plusieurs découvertes entourant l’espèce modèle du rotifère bdelloïde Adineta vaga, notamment sa reproduction asexuée en l’absence de mâles et son extrême capacité à survivre au dessèchement complet ainsi qu’à des doses exceptionnellement élevées de radiations ionisantes. Cette recherche a été menée grâce au soutien de soutien de l’ARC, du FNRS, du Conseil européen de la recherche (ERC), du FSR de l'UCLouvain et de la Fondation ULB.