À Palaiseau, une forme cachée d’ADN apparaît chez les archées

À Palaiseau, une équipe du Laboratoire d’optique et biosciences (LOB) a observé pour la première fois chez les archées des replis inhabituels de l’ADN et de l’ARN, appelés G-quadruplexes (G4). L’étude, publiée en février, a pour première autrice Kate Sorg, doctorante au LOB, à égalité avec Zackie Aktary. Le 6 octobre, le CNRS à Paris-Saclay a annoncé que six chercheuses de sa communauté, dont Sorg, figuraient parmi les 35 lauréates du Prix Jeunes Talents France L’Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science.

Le dessin familier de l’ADN en double hélice ne raconte pas toute l’histoire. Certaines séquences riches en guanine, l’une des bases de l’ADN, peuvent se replier en G-quadruplexes : quatre guanines s’assemblent en carré, puis plusieurs carrés s’empilent. Ces structures ont été étudiées dans les cellules à noyau, où elles peuvent influencer la copie de l’ADN ou sa transcription en ARN. Chez les archées, leur présence et leur rôle étaient peu connus.

L’équipe du LOB a étudié Haloferax volcanii, une archée adaptée aux milieux salés et cultivée à Palaiseau. Un balayage informatique de son génome a repéré plus de 5 800 séquences susceptibles de former des G4. Des tests biochimiques ont confirmé que beaucoup pouvaient adopter une forme stable. Des anticorps marqués par fluorescence se fixent aux G4 ; la microscopie à super-résolution SIM a ensuite permis de les repérer dans les cellules, sur l’ADN comme sur l’ARN. Avec une technique d’imagerie appelée STORM, Kate Sorg en a dénombré une cinquantaine détectables par cellule. Des résultats comparables ont été observés chez une seconde espèce, Thermococcus barophilus.

Les deux nombres ne mesurent pas la même chose : les 5 800 correspondent à des séquences candidates dans le génome ; la cinquantaine est le nombre de structures repérées par imagerie dans une cellule.

Les G4 sont déjà documentés chez les bactéries et les cellules à noyau. Les retrouver chez les archées complète le tableau des trois grands domaines du vivant. Les archées sont plus proches parentes des cellules à noyau que ne le sont les bactéries ; elles partagent avec elles des ressemblances génétiques et des machineries complexes de copie et de lecture du génome. Les comparer aide à retracer l’histoire des G4 et à savoir si ces structures interviennent de la même manière dans chaque branche. Dans d’autres organismes, les G4 peuvent freiner ou favoriser la copie de l’ADN et sa transcription en ARN. Leur rôle chez les archées reste à établir.

À Palaiseau, l’équipe cherche maintenant à localiser les séquences précises correspondant aux G4 observés, puis à découvrir ce que ces replis changent dans la cellule.