Miroslav Radman:«Un surprenant mécanisme de réparation du génome»

En quoi la bactérie Deinococcus radiodurans est-elle exceptionnelle ?

MIROSLAV RADMAN : Il y a exactement cinquante ans, le biologiste Arthur Anderson voulut stériliser des conserves de viande en les bombardant de rayonnements gamma. La dose était telle qu\'aucun organisme n\'était supposé y survivre. Mais la viande s\'est pourtant avariée. La coupable était Deinococcus radiodurans. Cette bactérie s\'est révélée résistante aux radiations, à l\'oxydation et à une déshydratation poussée - elle survit dans des environnements arides tels que le désert.

D\'où lui vient cette résistance à des conditions extrêmes ?

On a d\'abord pensé qu\'elle découlait d\'une aptitude particulière de la bactérie à protéger son ADN. Mais ce n\'est pas le cas : si vous l\'irradiez ou la déshydratez, ses chromosomes se cassent en centaines de fragments, comme chez d\'autres bactéries et cellules. Chez Escherichia coli ou Salmonella, de telles cassures sont irrémédiables. Mais pas chez Deinococcus radiodurans. De fait, elle répare et reconstitue son génome avec une fidélité quasi parfaite.

Jusqu\'à aujourd\'hui, ce processus de réparation n\'avait jamais été élucidé ?

En effet. Deinococcus n\'utilise aucun des six mécanismes de réparation d\'ADN connus chez les animaux et les microorganismes, et il n\'était pas évident d\'en trouver un autre. En fait, Deinococcus met à profit les multiples copies de son génome. Comme nombre de bactéries, elle en renferme en permanence de quatre à six. Après irradiation, chaque copie est aléatoirement coupée en différents fragments double brin. Jusque-là, rien de spécial à signaler. Mais chaque extrémité de chaque fragment est alors transformée en extrémité simple brin. Et chaque portion simple brin s\'apparie avec sa séquence complémentaire, qu\'il trouve dans un autre fragment. La synthèse d\'ADN débute alors, en prenant la suite de cette séquence comme modèle. Au final, le génome restauré de Deinococcus est une mosaïque d\'ADN ancien et nouveau.

Ce nouveau mécanisme fait-il appel à des molécules particulières ?

Apparemment, la machinerie moléculaire mise en jeu n\'implique que des enzymes déjà connues et banales. De plus, Deinococcus radiodurans n\'a pas d\'avantage de gènes de réparation qu\' Escherichia coli . Elle en a même moins ! Et c\'est peut-être parce qu\'elle n\'utilise pas certaines de ces enzymes que le système fonctionne. Cette « banalité » pourrait aussi expliquer les récents résultats d\'un collègue américain qui, à ma suggestion, a réussi à obtenir des mutants Escherichia coli aussi résistants que Deinococcus radiodurans , après avoir exposé des bactéries Escherichia coli normales à des doses croissantes de rayonnements gamma. Tout cela ouvre une porte dans l\'étude des mécanismes de radiorésistance d\'autres cellules - je pense en particulier aux cellules cancéreuses résistantes à la radiothérapie.

Propos recueillis par Olivier Donnars