Caractérisation des domaines génomiques réparés dans les cellules humaines XP-C

Groupe CRM en sciences des radiations, Faculté de Médecine, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, J1H 5N4, Canada.

Résumé

Les dimères de pyrimidines causés par les rayonnements ultra-violets sont réparés par un mécanisme d’excision. Les cellules en culture provenant de patients souffrant de Xeroderma Pigmentosum ont une déficience dans la réparation de ces lésions, en particulier, les cellules XP du groupe C ne réparent que 15-20 % des dimères produits. Pour vérifier si cette réparation se limite à certains domaines spécifiques du génome, nous avons mesuré la distribution des zones de réparation selon la complexité des séquences par la méthode de Cot, et vérifié si la transcription est nécessaire pour la réparation. Les zones réparées chez XP-C, sont distribuées dans tout le génome mais de façon plus importante dans les séquences répétitives (réparation relative: séquences hautement répétitives, 1,133 ; séquences moyennement répétitives, 1,035; séquences copie unique, 0,938). Tandis que chez les cellules normales, la réparation est légèrement plus élevée dans les séquences uniques (réparation relative: 0,818 ; 0,879; 1,120). Pour vérifier l’influence de la transcription, nous avons mesuré la synthèse de réparation par l’incorporation de nucléotides radioactifs et l’accumulation des sites incisés par élution alcaline en présence d’un inhibiteur de la transcription, l’α-amanitine. Nous avons ainsi observé une inhibition de 80-100% de la réparation chez les cellules XP-C, 3 heures après irradiation aux ultraviolets (20 J/m²). Par contre, chez les cellules normales l’effet est presque nul. Ces résultats suggèrent un rôle de la transcription dans la réparation par excision.

Abstract

Pyrimidine dimers caused by ultraviolet radiation are repaired by an excision repair pathway. Cultured cells from Xeroderma Pigmentosum patients are defective in excision repair of these lesions; for example, XP group C cells repair only 15-20% of dimers. To determine if this limited repair occurs in specific domains of the genome, we measured both the distribution of repair patches as a function of sequence complexity (Cot) as well as the dependence of repair on transcription. In XP-C cells, the repair patches were distributed in all three classes of sequences, although there was a slight preference for repetitive sequences (relative repair: highly repetitive sequences 1.133, middle repetitive 1.035, single copy 0.938). In normal cells, repair patches were also distributed in every class of sequences (0.818, 0.879, 1.120). To determine the influence of transcription on repair, we measured repair synthesis and strand break accumulation in the presence of an inhibitor of transcription, α-amanitin. for XP-C cells, repair was inhibited by 80-100% 3 h after ultra-violet radiation (20 J/m²), but little or no effect was observed in normal cells. These results suggest a role for transcription in excision repair.