Chaque endommagement de l'ADN par des agents physiques ou chimiques déclenche des mécanismes spécifiques complexes tels qu’une réparation de l'ADN, une modification de son état de condensation ou des changements de l'expression de certains gènes. Les chevilles ouvrières de ces processus cellulaires sont des protéines qui s'associent à la double hélice déformée. Toutes ne sont pas encore connues.
Pour étudier ces mécanismes, des chercheurs de notre laboratoire ont mis au point une technique dite de « ligand fishing » (« pêche à la molécule liée »). Le principe consiste à immobiliser, par des liaisons biochimiques, des fragments artificiels d'ADN lésé sur des billes magnétiques de diamètre micrométrique. Cet ADN est mis en contact avec un mélange protéique extrait de cellules. Les protéines associées aux altérations particulières de l'ADN se fixent alors à lui et peuvent ensuite être facilement séparées du cocktail complexe de protéines grâce au magnétisme des billes. Il ne reste plus qu’à identifier ces protéines, présentes en grand nombre (une ou deux centaines), grâce à des plate-formes de protéomique de la Direction des sciences du vivant (DSV), à Marcoule ou à Grenoble.
Les chercheurs ont ainsi démontré que l'ADN endommagé par un anticancéreux dérivé du platine était reconnu par le « complexe protéique » PTW, modulateur de la structure de la chromatine pendant le cycle cellulaire. La même approche a été appliquée, en collaboration avec l’Institut Gustave Roussy, à des modifications épigénétiques de l'ADN régulant l'expression de certains gènes.
Enfin, un nouveau projet associant la DSV et l'Université Paris-Sud 11 explorera, avec cette technique, de nouvelles interactions ADN lésé – protéines au sein de l'organisme monocellulaire extrêmophile Thermococcus gammatolerans, capable de résister à des rayonnements ionisants très intenses (kilograys).