Regulation of the MutL-gamma (MLH1-MLH3) nuclease in DNA mismatch repair and meiosis

Au cours de la croissance et de la division cellulaire, le matériel génétique doit être dupliqué pour être transmis aux deux cellules filles. Le processus de duplication de l'ADN, appelé réplication de l'ADN, est catalysé par les ADN polymérases. Bien que les ADN polymérases soient très précises et ne commettent qu’une erreur par million de paires de bases, la cellule ne peut admettre autant de mutations. C’est pourquoi, afin de garantir une défense de bon aloi, les cellules possèdent une réparation post-réplicative des mésappariements. Ce mécanisme de réparation, intensivement étudié, est maintenant relativement bien compris. Les principaux acteurs de ce système de réparation sont les deux hétérodimères de protéines de type MutS (MSH2-MSH3 et MSH3-MSH6), et une protéine de type MutL (MLH1-PMS2). Cependant, les cellules humaines contiennent aussi le complexe MLH1-MLH3 qui reste, quant à lui, mal caractérisé. Il semble que cette protéine n'ait qu'une fonction mineure dans la réparation canonique des mésappariements, mais elle est impliquée dans d'autres processus d’une grande importance pour la santé humaine. Tout d'abord elle joue un rôle essentiel dans le traitement de l'ADN ramifié au cours de la méiose, où elle permet une ségrégation correcte des chromosomes et favorise la diversité génétique. Ensuite, le complexe régule le métabolisme des répétitions de trinucléotides, dont l'expansion est liée à un certain nombre de pathologies. Dans ce dernier cas, le complexe peut également agir de manière à promouvoir la formation de la maladie. Dans ce projet financé par le FNS, nous étudierons le mécanisme d'action, l'activation et la régulation du complexe MLH1-MLH3 dans un contexte biologique diversifié. L'action des protéines dépend vraisemblablement de leur capacité à reconnaître, lier et cliver des structures d'ADN ramifiées. Nous utiliserons principalement une approche biochimique pour comprendre précisément comment ces protéines fonctionnent pour promouvoir la réparation de l'ADN, et comment leur fonction peut être altérée dans d'autres contextes cellulaires.