Comprendre comment les cellules copient leur matériel génétique, ou ADN, est crucial pour appréhender la vie elle-même. Cette connaissance nous aide à comprendre les maladies et à développer de nouveaux traitements. Les scientifiques s'efforcent de percer les processus complexes impliqués dans la réplication de l'ADN, essentielle à la division cellulaire et à la transmission de l'information génétique.
Une récente revue publiée dans Current Opinion in Structural Biology par des chercheurs de l'Institut de biophysique de l'Académie chinoise des sciences explore les mécanismes moléculaires qui garantissent la duplication précise de l'information génétique et épigénétique lors de la réplication de l'ADN dans les cellules eucaryotes. L'étude se concentre sur la manière dont les cellules maintiennent leur paysage épigénétique d'origine tout en assurant l'intégrité du génome.
La réplication de l'ADN perturbe temporairement la structure de la chromatine, qui est le complexe d'ADN et de protéines qui conditionne le matériel génétique à l'intérieur du noyau d'une cellule. Le processus d'assemblage des nucléosomes couplé à la réplication (RC) est au cœur de cela. Cela nécessite la coordination précise des histones nouvellement synthétisées et recyclées, qui sont des protéines autour desquelles l'ADN s'enroule.
Les chaperons d'histones, des protéines spéciales qui guident les histones, jouent un rôle clé dans ce processus. L'assemblage des nucléosomes RC se produit via deux voies : l'une utilisant des histones nouvellement créées, facilitée par le complexe facteur d'assemblage de la chromatine 1 (CAF-1), et l'autre utilisant des histones recyclées, impliquant le complexe FACT. Les chercheurs ont résumé les dernières avancées en biologie structurale de l'assemblage des nucléosomes RC, en se concentrant sur la façon dont le complexe CAF-1 assemble de nouveaux tétra-sommes d'histones H3-H4 et comment le complexe FACT recycle les hexamères d'histones parentales.
Ces études structurelles fournissent des informations sur la manière dont l'information épigénétique est héritée. De plus, elles offrent de nouvelles voies pour développer des médicaments anticancéreux qui ciblent le processus d'assemblage de la chromatine. Les chercheurs ont également exploré comment les chaperons d'histones interagissent avec la machinerie de réplication, élargissant le rôle des chaperons moléculaires pour inclure leur fonction au sein du réplisome de l'ADN, le complexe de protéines impliquées dans la réplication de l'ADN.
La revue souligne l'importance de comprendre le couplage entre la réplication de l'ADN et l'assemblage de la chromatine. Cette connaissance est précieuse pour développer de nouveaux traitements contre des maladies comme le cancer. En comprenant ces processus complexes, les scientifiques peuvent développer des thérapies ciblées qui interfèrent avec la réplication anormale des cellules.