Reconstitution et activité du complexe méiotique de formation des cassures double brin de l’ADN in vitro – Topobreaks

Mécanisme moléculaire de l’induction de cassures de l’ADN en méiose.

La reproduction sexuée est assurée par un cycle cellulaire modifié, la méiose, au cours duquel les cellules diploïdes sont différenciées en cellules haploïdes. Ce cycle cellulaire est composé d’une phase de réplication suivie de deux divisions. Lors de la première division, dite réductionnelle, un mode de ségrégation unique est mis en place fin d’assurer la séparation des chromosomes homologues. Cette ségrégation requière des liens topologiques entre homologues réalisées par la recombinaison homologue, plus spécifiquement, les évènements de recombinaison réciproques ou crossing over. Ce programme de recombinaison homologue, unique à la cellule méiotique, est initié par la formation de cassures double brin de l’ADN (CDBs) en début de prophase de la première division de méiose et dont la réparation génère les crossing over. Les CDBs sont catalysées par Spo11, une protéine conservée chez tous les eucaryotes et orthologue de TopoVIA, la sous-unité catalytique de la topoisomérase de type II, TopoVI. Nous avons récemment découvert une deuxième sous unité, recherchée depuis de nombreuses années, interagissant avec Spo11, indispensable pour la formation des CDBs méiotiques et orthologue de TopoVIB, la deuxième sous unité de TopoVI. Compte tenu des homologies de séquences, nous avons dénommé cette deuxième sous unité TopoVIBL pour TopoVIB-Like. Ces données suggèrent que l’activité de CDBs en méiose implique un complexe formé d’au moins Spo11 et TopoVIBL.
L’objectif de notre projet est de caractériser l’activité de formation de CDBs in vitro par le complexe Spo11/TopoVIBL avec éventuellement d’autres partenaires. Les approches biochimiques et de biologie structurale auront pour but d’identifier le complexe impliqué, les activités enzymatiques de ce complexe, les interactions entre les sous unités, son architecture, sa structure à l’échelle atomique et sa conservation évolutive.