Une étude, dont les résultats intitulés «JMJD6 participates in the maintenance of ribosomal DNA integrity in response to DNA damage», ont été publiés dans la revue PLOS Genetics, a permis, grâce à des approches utilisant CRISPR, la spectrométrie de masse et l’imagerie de fluorescence, de découvrir que la protéine JMJD6 est un acteur important du maintien de l’intégrité génétique de l’ADN nucléolaire.

Relevons que «le nucléole est un compartiment du noyau cellulaire qui contient les séquences codant pour l’ARN ribosomique, un composant essentiel des ribosomes et donc de la synthèse protéique». La particularité de cet ADN présent dans le nucléole est «d’être composé de séquences répétées qui sont les plus transcrites du génome car elles produisent les millions de ribosomes présents dans chaque cellule».

Cependant, «l’ADN est continuellement abîmé par divers facteurs dont l’origine peut être endogène ou exogène»: par exemple, dans les facteurs endogènes il y a «la respiration cellulaire qui produit des radicaux libres» et, parmi les facteurs exogènes, figure l’exposition aux rayonnements. Il en résulte que les éventuels dommages aux séquences présentes dans le nucléole doivent «être réparés efficacement et rapidement». Ainsi, «les cellules possèdent plusieurs systèmes de réparation qui sont plus ou moins spécifiques du type de dommage présent sur l’ADN».

Néanmoins, «si ces mécanismes de réparation sont pour la plupart identifiés et leur fonctionnement connu, leur intervention au niveau des séquences répétées dans le nucléole est encore largement méconnu et difficile à étudier du fait de la présence des nombreuses séquences répétées». Comme «une instabilité de ces séquences d’ADN ribosomique a été décrite dans le vieillissement prématuré, certaines maladies neurologiques et le cancer», l'étude ici présentée a cherché à en savoir plus.

Pour cela, elle s'est focalisée «sur la famille des histones déméthylases qui, en régulant les modifications post-traductionnelles sur les histones, peuvent modifier le niveau de compaction de la chromatine et ainsi impacter divers processus tels que la transcription et la réparation de l’ADN». L'histone déméthylase JMJD6 a été identifiée par l'interférence ARN réalisée sur une lignée cellulaire humaine «comme une nouvelle protéine impliquée dans la réponse aux dommages induits par les radiations ionisantes (principalement des cassures double-brin d’ADN)».

Ensuite, «différentes approches utilisant le système CRISPR, la spectrométrie de masse et l’imagerie de fluorescence, ont confirmé que la protéine JMJD6 est un acteur important du maintien de l’intégrité génétique de l’ADN nucléolaire. Il est ainsi apparu que «JMJD6 intervient spécifiquement dans la réponse aux dommages présents dans le nucléole en contrôlant le recrutement à la chromatine de la protéine NBS1, un des constituants d’un complexe impliqué dans la réparation de l’ADN». De plus, il a été observé que l’histone déméthylase JMJD6 permet «la condensation et la relocalisation de l’ADN endommagé à la périphérie du nucléole».

Au bout du compte, ces observations laissent penser «que cette relocalisation est nécessaire à une réparation efficace et fidèle des dommages qui affectent l’ADN ribosomique», car «les cellules déficientes pour JMJD6 montrent une augmentation des réarrangements et des pertes de séquences dans l’ADN nucléolaire».