Étude des mécanismes de maintien de la méthylation de l'ADN en réponse aux lésions de l'ADN

La méthylation de l'ADN est une marque épigénétique clé qui conditionne le développement embryonnaire et les états transcriptionnels chez les mammifères. De nombreuses maladies humaines, dont plusieurs cancers et troubles du développement, sont caractérisées par une altération du méthylome. Il est donc essentiel que la méthylation de l’ADN soit maintenue au cours du cycle cellulaire et de la vie d'un individu, et qu'elle soit fidèlement rétablie non seulement pendant la réplication de l'ADN, mais aussi après les dommages et la réparation de l'ADN. Cependant, dans quelle mesure et comment la méthylation de l'ADN est modifiée ou maintenue lors de la réparation des dommages à l'ADN n'est pas encore clairement établi. Pour répondre à cette question, nous nous concentrons sur les dommages à l'ADN induits par l'irradiation UV dans les cellules de mammifères. En exploitant des approches de séquençage, d'imagerie et de protéomique, nous avons montré que la majorité des marques de méthylation de l'ADN sont maintenues après réparation des dommages UV et nous avons disséqué la machinerie moléculaire impliquée dans le maintien de la méthylation de l'ADN. Nous avons détecté le recrutement de DNMT1 et DNMT3A, deux enzymes de méthylation de l'ADN, aux sites de synthèse réparatrice, et nous avons montré que leur recrutement dépendait du cofacteur de DNMT1, UHRF1, et des endonucléases impliquées dans la réparation des dommages UV. Nous avons également étudié les interactions fonctionnelles avec la dynamique des histones, et ainsi découvert que les histones H3 nouvellement déposées aux sites endommagés par les UV favorisaient le recrutement de DNMT1. Nous avons enfin étudié l’importance fonctionnelle du maintien de la méthylation de l'ADN pendant la réparation des dommages UV sur les fonctions du génome. L'analyse du transcriptome a révélé une réponse transcriptionnelle atténuée post UV lorsque DNMT1 est transitoirement inhibée, ce qui souligne un rôle de la machinerie de méthylation de l'ADN dans la réponse transcriptionnelle globale aux dommages UV. Par ce travail, nous fournissons une vue d’ensemble de la dynamique de la méthylation de l'ADN aux sites de réparation des dommages UV dans les cellules de mammifères, nous caractérisons les facteurs impliqués et leur pertinence fonctionnelle pour le maintien du génome. Nous contribuons ainsi à combler une lacune dans notre connaissance du maintien de la méthylation de l'ADN après dommages, ce qui a des implications importantes pour notre compréhension des maladies humaines dont le méthylome est altéré.