Présentation de l’équipe
Les thématiques de notre équipe à l’interface chimie/biologie portent principalement sur les structures non usuelles des acides nucléiques (G-quadruplexes (G4),...) et leur implication dans la biologie des télomères, les structures nucléoprotéiques protégeant les extrémités des chromosomes dans de nombreuses espèces eucaryotes.
L’activité de l’équipe comporte deux axes de recherche principaux. Le premier axe concerne l’étude des structures de l’ADN télomérique et leurs interactions avec des protéines clés intervenant dans la structure et le métabolisme des télomères (POT1, RPA,..). Le deuxième axe étudie la régulation cellulaire de ces structures aux télomères en faisant intervenir des outils moléculaires spécifiques afin d’évaluer les conséquences biologiques de ces outils sur l’intégrité des télomères (réparation, réplication, épigénétique, ...) par rapport au reste du génome.
Ces approches s’appuient sur les compétences de chimie, de biophysique, de biochimie et de biologie des membres de l’équipe. L'équipe participe également à une activité transversale de chimie de synthèse au sein de l’unité StrInG.
Les activités de l’équipe visent à la compréhension des mécanismes de régulation de ces structures non usuelles de l’ADN et des télomères au cours de l’évolution, de l’oncogenèse et du vieillissement, et présentent aussi un aspect de valorisation pour des applications potentielles à visée thérapeutique.
- Structures de l'ADN télomérique et interaction avec des protéines de liaison à l'ADN simple-brin par des approches in vitro
- Régulation des fonctions télomériques par des approches cellulaires
Membres de l’équipe :
- Jean-François Riou, PR Muséum (Responsable de l’équipe)
- Jian-Sheng Sun, PR Muséum
- Anne-Laure Guieysse-Peugeot, PR Muséum
- Carole Saintomé, MC Sorbonne Université
- Patrizia Alberti, MC Muséum
- Yves Janin, CR CNRS
- Gildas Mouta Cardoso, IE Muséum
- Virginie Hossard, AI Inserm
- Florian Gourmelon, CDD IE Muséum
- Congcong LI, Doctorante Inserm
- Aïcha Boumelha, CNAM école Ingénieure
- Patrick Mailliet, Chercheur Bénévole Muséum
Anciens membres :
- Chantal Trentesaux, PR Univ Reims
- Anthony Bugaut, CR CNRS
- Laureline Roger, MC Muséum
- Emmanuelle Delagoutte, CR CNRS
- Coralie Modeste, IE-CDD
- Delphine Trochet, Post Doc
- Xénia Mergui, Post Doc
- Jean Chatain, M2, PhD student
- Pauline Lejault, PhD student
- Gabriel Le Berre, M2, PhD student
- Angélique Pipier, Master and PhD student
- Frédéric Thiébaut, PhD student
- Layal Safa, M2,PhD Student
- Assitan Sidibe, PhD student
- Najah Mizouri, PhD student
Structures de l'ADN télomérique et interaction avec des protéines de liaison à l'ADN simple-brin par des approches in vitro
Nos travaux principaux portent sur la caractérisation des structures secondaires formées par l'ADN télomérique et sur l'interaction de ces structures avec des protéines liant l’ADN simple-brin (SSB) et impliquées dans le métabolisme des télomères. Nous étudions plus particulièrement la RPA (replication Protein A), une protéine ubiquitaire du génome, et la protéine POT1 (Protection of Telomere 1) du complexe shelterin. Dans le cadre d’un projet ANR collaboratif (Telo-RPA), nous nous intéressons également à des variantes de RPA retrouvées chez des patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique. Nos projets s’orientent également sur l’étude de l’évolution des SSB impliquées dans le métabolisme des télomères et sur l'étude de la coévolution des motifs télomériques et des protéines de type POT1.
Régulation des fonctions télomériques par des approches cellulaires
Les structures non usuelles d’acides nucléiques pouvant se former aux télomères (G4, t-loop, R-loop, i-motifs,…) sont des structures dynamiques qui sont modulées par de nombreux facteurs in cellulo (réplication, transcription, réparation, épigénétique…).
L’équipe s’intéresse depuis de nombreuses années à l’identification et à la caractérisation biologique de petites molécules (ligands G4) et de protéines interagissant avec les G4s.
L’existence de motifs capables de former des G4 (PG4) en dehors des télomères, le polymorphisme structural intrinsèque des G4s ainsi que l’absence de sélectivité des ligands G4 à discriminer les différents types de structures G4 nous ont conduit à développer des outils chimiques ciblant plus spécifiquement la jonction double-brin/G4 et les répétitions en tandem de G4 télomérique (une des caractéristiques des télomères par rapport au reste du génome) pour étudier leurs effets cellulaires (Hwang et al. 2019 ; Lejault 2017).
ANR G4TopIpro (en collaboration avec D. Gomez et E. Defrancq). Vis-à-vis des protéines interagissant avec les G4, une stratégie originale utilisant des outils biomoléculaires permettant de « figer » la topologie des G4 dans une conformation déterminée a permis de réaliser une analyse protéomique et d’identifier de nouveaux facteurs interagissant avec les G4, comme par exemple le complexe NELF impliqué dans le contrôle du mécanisme de pause de l’ARN-Pol II (Pipier et al. 2021). La localisation des PG4 avec les régions transcriptionnellement actives du génome nous ont amené à réétudier l’activité transcription-dépendante de plusieurs ligands G4 de référence, la pyridostatine et le CX-5461. Ces ligands se comportent comme des « poisons de TOP2 structure-dépendants » au niveau des régions transcriptionnellement actives (Bossaert, Pipier et al. 2021).
La biologie des télomères et leur rôle dans la longévité sur le modèle de microcèbe (Trochet et al. 2015), les mécanismes de régulation épigénétique de l’expression de TERRA (Le Berre et al. 2019) au niveau des régions subtélomériques, la modulation des mécanismes de réparation aux télomères (Subecz et al. 2021) et enfin l’intérêt du i-motif comme cible thérapeutique sont aussi étudiés au sein de l’équipe.
