Réparation de l'ADN, Instabilité génétique, Immunologie, Développement lymphocytaire, Commutation isotypique, Recombinaison V(D)J, Lymphomes, Interactions moléculaires

La diversité des récepteurs antigéniques est obtenue grâce à deux évènements programmés de recombinaison de l'ADN : la recombinaison V(D)J et la commutation isotypique (CI). Des dysfonctionnements durant ces processus de recombinaison peuvent nuire au bon développement des lymphocytes et provoquer une instabilité du génome conduisant à des syndromes d'immunodéficience et au développement de cancers lymphoïdes. Les cassures double-brin d'ADN (CDB) induites au cours de la recombinaison V(D)J et la CI activent la voie de réponse aux dommages à l'ADN médiée par Ataxia-Telangiectasia Mutated (ATM), dans laquelle la kinase ATM phosphoryle des facteurs se liant à la chromatine tels que 53BP1, et sont réparées par la voie de jonction d'extrémités non-homologues (NHEJ). De ce fait, la recombinaison V(D)J et la CI représentent l'un des exemples les plus connus de processus physiologiques dépendants du NHEJ chez les vertébrés supérieurs et sont un excellent modèle pour étudier les voies de réponse aux dommages à l'ADN et de réparation des CDB. Le laboratoire et d'autres groupes ont récemment découvert un nouveau complexe impliqué dans la réparation des CDB appelé Shieldin (SHLD). Ce complexe comprend REV7/MAD2L2, SHLD1, SHLD2 et SHLD3 et agit en aval de 53BP1 pour bloquer la résection des extrémités endommagées de l'ADN et promouvoir la réparation des CDB par le NHEJ. Il est connu que 53BP1 est essentiel à la CI et important pour la recombinaison V(D)J dans des contextes précis tels que la jonction entre des segments VDJ distaux et la jonction des CDB en absence du facteur du NHEJ XLF. Cependant, le rôle précis de Shieldin dans ces processus ainsi que la nécessité d'effecteurs et/ou régulateurs supplémentaires pour exercer ses fonctions restent à déterminer. Pour répondre à ces questions, j'ai utilisé une combinaison d'approches moléculaires, cellulaires et in vivo. En utilisant un nouveau modèle de souris déficiente pour SHLD1, j'ai montré que SHLD1 est essentiel pour la CI mais pas le développement lymphocytaire ni la recombinaison V(D)J. J'ai démontré que SHLD1, en limitant la résection au niveau des CDB durant la CI, ne favorise pas seulement la réparation des CDB par le NHEJ mais assure la fidélité de multiples voies de réparation pour permettre une CI productive. La partie C-terminale de SHLD1 constitue la région coeur de la protéine nécessaire à la CI, et la dynamique d'assemblage/désassemblage du complexe Shieldin, via la dimérisation de REV7/MAD2L2 et l'activité de TRIP13, est essentielle pour la réparation des CDB pendant la CI. En utilisant une approche protéomique, j'ai aussi identifié des partenaires potentiels de SHLD1 qui pourraient contribuer à son rôle pendant la CI. Enfin, j'ai montré que les animaux déficients pour SHLD1 ne sont pas sujets au développement de tumeurs, et que la déficience en SHLD1 n'accélère pas la lymphomagenèse dans des souris déficientes pour p53 ou ATM. Cependant, de façon intéressante, contrairement aux lymphomes T p53-/-, les lymphomes T Shld1-/- p53-/- contiennent des translocations clonales, suggérant un rôle de SHLD1 dans la suppression de l'instabilité génétique dans les cellules tumorales. Mes travaux de thèse ont permis de déterminer le rôle de Shieldin durant le développement lymphocytaire et les processus de recombinaison des gènes codant les récepteurs aux antigènes, et plus particulièrement les fonctions, domaines et partenaires de SHLD1 qui étaient auparavant inconnus. Mon travail a aussi apporté de nouvelles connaissances concernant la génération des anticorps et l'immunité ainsi que la régulation du choix des voies de réparation des CDB.