Un peu d’information scientifique

Des scientifiques de l’université américaine Thomas Jefferson ont identifié une transcriptase inverse humaine hautement efficace qui peut écrire des séquences d’ARN dans l’ADN.

Dans une découverte qui remet en question un dogme de longue date en biologie, les chercheurs montrent que les cellules de mammifères peuvent reconvertir des séquences d’ARN en ADN. Auparavant les biologistes pensaient que les messages d’ARN ne pouvaient intervenir que dans un seul sens de l’ADN vers l’ADN ou de l’ADN vers l’ARN.

Ces scientifiques fournissent la preuve que les segments d’ARN peuvent être réécrits dans l’ADN via une polymérase appelée thêta (Polθ).

Genome-embedded ribonucleotides arrest replicative DNA polymerases (Pols) and cause DNA breaks. Whether mammalian DNA repair Pols efficiently use template ribonucleotides and promote RNA-templated DNA repair synthesis remains unknown. We find that human Polθ reverse transcribes RNA, similar to retroviral reverse transcriptases (RTs). Polθ exhibits a significantly higher velocity and fidelity of deoxyribonucleotide incorporation on RNA versus DNA. The 3.2-Å crystal structure of Polθ on a DNA/RNA primer-template with bound deoxyribonucleotide reveals that the enzyme undergoes a major structural transformation within the thumb subdomain to accommodate A-form DNA/RNA and forms multiple hydrogen bonds with template ribose 2′-hydroxyl groups like retroviral RTs. Last, we find that Polθ promotes RNA-templated DNA repair in mammalian cells. These findings suggest that Polθ was selected to accommodate template ribonucleotides during DNA repair.

En français : Les ribonucléotides intégrés au génome arrêtent les ADN polymérases réplicatives (Pols) et provoquent des brizures d’ADN. On ne sait pas si les Pols de réparation de l’ADN des mammifères utilisent efficacement les ribonucléotides matrices et favorisent la synthèse de la réparation de l’ADN sur matrice d’ARN. Nous constatons que Polθ humain transcrit l’ARN inverse, similaire aux transcriptases inverses rétrovirales (RT). Polθ présente une vitesse et une fidélité significativement plus élevées de l’incorporation des désoxyribonucléotides sur l’ARN par rapport à l’ADN. La structure cristalline 3.2- de Polθ sur un modèle d’amorce ADN/ARN avec un désoxyribonucléotide lié révèle que l’enzyme subit une transformation structurelle majeure dans le sous-domaine du pouce pour accueillir l’ADN/ARN de forme A et forme plusieurs liaisons hydrogène avec la matrice ribose 2′ -les groupes hydroxyle comme les RT rétrovirales. Enfin, nous constatons que Polθ favorise la réparation de l’ADN sur un modèle d’ARN dans les cellules de mammifères. Ces résultats suggèrent que Polθ a été sélectionné pour s’adapter aux ribonucléotides matrices pendant la réparation de l’ADN.

Dans l’attente de commentaires de scientifiques.

Sources : 

https://www.jefferson.edu/about/news-and-events/2021/6/discovery-shows-human-cells-can-write-rna-sequences-to-dna.html

https://advances.sciencemag.org/content/7/24/eabf1771

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