Cenp-A, Centromère, Instabilité génomique, P53, Réplication de l'ADN, ADN répété, R-Loops, Recombinaison, Cancer

Les centromères sont essentiels pour une ségrégation fidèle des chromosomes lors de la division cellulaire de par leur capacité à connecter les chromosomes au fuseau mitotique. Une incapacité à former cette liaison crée un déséquilibre du nombre de chromosomes, un état appelé aneuploïdie, qui caractérise de nombreux cancers. En plus d'avoir une ségrégation anormale de leurs chromosomes, les cellules cancéreuses présentent souvent des réarrangements et fusions entre chromosomes au niveau des régions (péri-)centromériques. Les facteurs impliqués dans la maintenance de l'intégrité des centromères, afin d'éviter ce type de translocations, sont inconnus. Au cours de ma thèse, j'ai pu démontrer l'importance de CENP-A, le variant d'histone H3 qui caractérise la chromatine centromérique, dans la protection de la réplication des séquences répétées centromériques et la prévention de l'aneuploïdie structurale. En utilisant un système de dégradation de protéines inductible par l'auxine pour rapidement éliminer le pool de CENP-A endogène dans des lignées cellulaire humaines, j'ai caractérisé les effets et conséquences de la présence de centromères non-fonctionnels sur la progression du cycle cellulaire et l'initiation de l'instabilité génomique. Après seulement un cycle cellulaire sans CENP-A, les cellules déclenchent un arrêt prolifératif en G1 dépendant de p53. L'élimination rapide de CENP-A en phase S, mais pas lors des autres phases, cause une accumulation de « R-loops » accompagnée d'une augmentation de la quantité de transcrits centromériques, et interfère avec la progression des fourches de réplication. La réplication de l'ADN centromérique en l'absence de CENP-A est, par conséquent, inachevée, induit des recombinaisons entre séquences alpha-satellites de manière dépendante des « R-loops », ainsi que des ponts anaphasiques. Ces phénomènes, à leur tour, génèrent cassures et translocations chromosomiques spécifiquement au niveau des centromères au cours des cycles cellulaires suivants. Les centromères possèdent donc un mécanisme de protection conféré par leur unique chromatine, afin de faciliter leur réplication et empêcher l'apparition de translocations chromosomiques. Ce mécanisme peut s'avérer important dans le cas des cellules cancéreuses où p53 est inactivé et la prolifération cellulaire peut continuer en l'absence de centromères fonctionnels.