D'anciens microbes révèlent des secrets sur la copie de l'ADN
Archaea (ou archées) signifie littéralement «anciennes choses» en grec. Les comparaisons génomiques établies entre ces organismes unicellulaires et des eucaryotes ont montré des similarités au niveau des mécanismes de réplication des protéines et de l'ADN dans ces deux domaines de vie. Ainsi, Archaea peut servir de modèle simplifié d'eucaryotes et aider à mieux comprendre l'origine de la réplication de l'ADN des cellules eucaryotes au cours de l'évolution. Le projet REPBIOTECH soutenu par l'UE a enquêté sur la nature biochimique de la reproduction de l'ADN dans l'Archaea. L'objectif de l'équipe du projet à Ifremer, en France, a été de découvrir la façon dont fonctionnent les deux polymérases PabpolB et PabpolD. À l'aide de techniques comprenant des essais compétitifs de retards sur gel qui évaluent la spécificité du lien nucléique acide-protéine, ils ont déterminé le rôle de ces deux molécules dans la réplication. Les scientifiques ont travaillé sur des Pyrococcus abyssi isolés du fluide hydrothermique. Ces microbes sont remarquables dans le sens où ils peuvent fonctionner biochimiquement à des températures très élevées pour la plupart des enzymes, pouvant atteindre 100°C. Ils ont découvert que toutes les enzymes de reproduction étaient exclusivement des polymérases, contrairement à certains de leurs homologues bactériens. Ces résultats ont généralement montré que les Archaea requièrent deux polymérases afin de faire une copie de l'ADN au niveau de la fourche de réplication. À une autre étape de la recherche, l'équipe s'est penchée sur la possibilité d'utiliser des polymérases d'ADN en tant qu'outils de biologie moléculaire. PabpolB possède déjà un nouveau nom, Isis, afin d'amplifier l'ADN utilisant la réaction polymérase en chaîne (PCR). De nombreux changements dans les conditions d'opérations ont été effectués afin d'améliorer la vitesse de la réaction et la fidélité de la copie. Citons les variations aux niveaux du pH, de la température et de la force ionique. Une autre molécule importante, l'antigène nucléaire de prolifération cellulaire (PCNA), s'est révélée nécessaire dans la fonction PabpolD. Ils ont également découvert qu'une réplication du complexe facteur-PCNA augmentait la vitesse de l'action du PabpolB in vitro. La recherche qui utilise des enzymes issus de cet organisme extrêmophile comporte des applications prometteuses dans les domaines de la pharmacologie et de la médecine. Comprendre la réplication constitue le premier pas vers de nouveaux traitements, notamment pour les maladies qui dépendent de la réparation de l'ADN telles que le cancer et les conditions associées au vieillissement. Par ailleurs, isoler des enzymes fonctionnant à des températures élevées présente des avantages au cours de la production commerciale.
