Mécanismes moléculaires de la réponse au stress génotoxique

Responsable d'équipe : Jean MOLINIER

Thème de recherche

L’exposition au stress génotoxique (UV) peut affecter l’intégrité cellulaire et endommager les compartiments nucléaire (ADN) et cytoplasmique (ARN), altérant l’intégrité de l’(épi)génome et l’expression des gènes (transcription et traduction). Ainsi, la capacité des organismes vivants à faire face aux effets délétères des agents génotoxiques repose sur les interactions entre différents processus de surveillance empêchant les réarrangements chromosomiques, les altérations de l’épigénome et la baisse d’activité de la machinerie transcriptionnelle/traductionnelle. Nous souhaitons décrypter les mécanismes moléculaires contrôlant l’intégrité de l’(épi)génome et la traduction en réponse à une exposition aux stress génotoxiques.

Projets

Surveillance de l’(épi)génome

La formation de dommages à l’ADN et le choix de la voie de réparation dépendent de l’environnement chimique de la molécule d’ADN.
L’interconnexion entre la réparation de l’ADN et la structure de la chromatine pourrait participer à la modulation de l’exposition de l’ADN aux agents génotoxiques afin d’éviter une accumulation supplémentaire de dommages ou agir comme mémoire épigénétique pour empêcher les réarrangements indésirables du génome.
Il est donc primordial de mieux comprendre les mécanismes liés à la formation, à la reconnaissance et à la réparation des dommages à l’ADN dans le contexte de la complexité de la chromatine.
Nous visons à décrypter les interactions réciproques entre l’épigénétique, les dommages à l’ADN induits par les UV et les processus de réparation de l’ADN en utilisant des approches génétiques et génomiques.

Surveillance traductionnelle

La synthèse des protéines joue un rôle central dans le contrôle de l’expression des gènes chez les eucaryotes, notamment dans des conditions de stress. L’accumulation de dommages sur l’ARNm conduit à une collision entre ribosomes et donc à un arrêt traductionnel. TOR, en tant que kinase principale liée au stress, ajuste le renouvellement des ribosomes en fonction des besoins d’efficacité de la traduction et de recyclage dépendant de l’autophagie. Nous visons à comprendre comment la kinase TOR fonctionne au niveau moléculaire et comment les changements dans son activité conduisent à un contrôle traductionnel lors d’une exposition à un stress génotoxique. Nous espérons produire une image haute résolution des changements d’expression génique au cours de la réponse au stress génotoxique affectant la reprogrammation traductionnelle. De plus, nous caractériserons le rôle des membres de la famille PI3KK (ATM, ATR et TOR) dans le contrôle traductionnel de la réponse au stress génotoxique.

Membres de l'équipe

Choix de publications

  • JOHANN TO BERENS P., PETER J., KOECHLER S., BRUGGEMAN M., STAERCK S. and MOLINIER J.

    The histone demethylase JMJ27 acts during the UV-induced modulation of H3K9me2 landscape and facilitates photodamage repair

    Nature Plants, 0, 2024. | DOI : https://doi.org/10.1038/s41477-024-01814-9DOI logo

  • JOHANN TO BERENS P., GOLEBIEWSKA K., PETER J., STAERCK S. and MOLINIER J.

    UV-B-induced modulation of constitutive heterochromatin content in Arabidopsis thaliana

    Photochemical & Photobiological Sciences, 22(9):2153-2166, 2023. | DOI : 10.1007/s43630-023-00438-wDOI logo

  • DONG Y., SROUR O., LUKHOVITSKAYA N., MAKARIAN J., BAUMBERGER N., GALZITSKAYA O., ELSER D., SHCHEPETILNIKOV M. and RYABOVA L.

    Functional analogs of mammalian 4E-BPs reveal a role for TOR in global plant translation

    Cell Reports, 21, 2023.

  • JOHANN TO BERENS P., SCHIVRE G., THEUNE M., PETER J., SALL S.O., MUTTERER J., BARNECHE F., BOURBOUSSE C. and MOLINIER J.

    Advanced image analysis methods for automated segmentation of subnuclear chromatin domains

    Epigenomes, 6(4):34-40, 2022. | DOI : 10.3390/epigenomes6040034DOI logo

  • GRAINDORGE S., COGNAT V., JOHANN TO BERENS P., MUTTERER J. and MOLINIER J.

    Photodamage repair pathways contribute to the accurate maintenance of the DNA methylome landscape upon UV exposure

    PLoS Genetics, 15(11):e1008476, 2019. | DOI : 10.1371/journal.pgen.1008476DOI logo