La radiobiologie

Réparation des cassures double-brin de l'ADN

Dans les cellules eucaryotes, il existe deux systèmes de réparation des CDB :

-  La recombinaison, majoritaire au cours des phases S et G2 du cycle cellulaire,

-  La suture ou NHEJ (non-homologous end-joining) qui est prédominante pendant la phase G1.

Les cellules de mammifères sont en grande majorité dans la phase G0/G1. Ainsi, la prédominance de la réparation par suture, principalement active en G0/G1, en fait une spécificité des mammifères. Par ailleurs, cette dualité de voies de réparations peut être illustrée par « le modèle dit de la chaussette » aux vertus didactiques (N. Foray, cours de radiobiologie). Tout comme le raccommodage des chaussettes, deux techniques peuvent être utilisées : la suture, qui consiste à rapprocher les brins cassés et les ligués ; et le rapiéçage (ou recombinaison) qui consiste à insérer un brin coupé dans le trou formé par la première cassure. Ce mode de réparation requiert 2 autres cassures. C’est donc un mode de réparation "qui casse". Le modèle de la chaussette permet de mieux comprendre les conséquences cliniques de non-réparation ou de mauvaise réparation suivant le mode de réparation choisi.

La recombinaison est le premier mode de réparation qui a été mis en évidence, très probablement parce que les données sur les bactéries et les levures étaient plus abondantes que celles issues des cellules humaines. Pour ces micro-organismes caractérisés par un petit génome, la recombinaison est dite homologue et possède une forte probabilité d’être fidèle car les séquences échangées seront moins variées. Dans les années 1980, quand la réparation par suture fut mise en évidence, la recombinaison homologue était si présente dans les esprits que le terme suture fut affublé de l’adjectif non-homologue. Pourtant la notion d’homologie des brins n’a pas de sens en G0/G1 (que signifierait « suture homologue » ?). Cette dualité recombinaison homologue / suture non-homologue constitua alors le seul paradigme possible. Cependant, la suture non-homologue comme la recombinaison ne pouvaient expliquer la propagation des erreurs et la transformation cellulaire liée à une mauvaise réparation. En effet, ce modèle excluait l’existence d’un troisième mode de réparation, une recombinaison qui s’effectuerait au hasard, ou du moins avec un échange de brins d’une grande variété, tout-à-fait possible en G0/G1 par l’action de nucléases.