Activité mutagène
2 Pervasivité de l’activité de l’AID
L’activité mutagène de l’AID constitue une menace importante pour l’intégrité génomique des cellules B. Bien que les cellules B aient développé une remarquable capacité à cibler l’activité AID sur les loci des Ig, le reste du génome n’est pas entièrement épargné. En fait, la notion de mutations aberrantes introduites par le SHM au-delà des gènes des Ig est antérieure à la découverte de l’AID. L’un des premiers exemples impliquant la MHS comme mécanisme responsable de l’introduction de mutations dans des gènes spectateurs a été la découverte de mutations BCL6 dans les cellules B du centre germinal (Pasqualucci et al., 1998 ; Shen, Peters, Baron, Zhu, & Storb, 1998). Par la suite, on a découvert que d’autres gènes, dont MYC, PIM1, PAX5 et CD79B, contenaient des mutations dans un grand pourcentage d’échantillons de lymphomes diffus à grandes cellules B (DLBCL) dérivés du centre germinal (Gordon, Kanegai, Doerr, & Wall, 2003 ; Pasqualucci et al., 2001). Une approche relativement plus large visant à identifier l’étendue des mutations dérivées de l’AID dans l’ensemble du génome des cellules B a ensuite fourni des preuves que l’activité de l’AID était beaucoup moins restreinte qu’on ne le pensait. Des segments d’ADN d’une kilobase en aval du SCT principal ont été systématiquement séquencés pour ~ 100 gènes exprimés à partir de cellules B de centre germinatif de souris (Liu et al., 2008). De manière surprenante, environ 25 % des gènes évalués dans cette étude ont accumulé des niveaux statistiquement significatifs de mutations dépendantes de l’AID.
En plus des mutations ponctuelles découlant de la MHS aberrante, les lymphomes à cellules B humains abritent fréquemment des translocations chromosomiques impliquant les régions variables et S des Ig (Nussenzweig & Nussenzweig, 2010). Beaucoup de ces translocations impliquent une mauvaise résolution des DSB résultant des processus de diversification des Ig médiés par RAG ou AID. Une conséquence commune est la juxtaposition d’éléments de régulation transcriptionnelle d’Ig puissants sur des loci contenant des proto-oncogènes. Cela conduit fréquemment à la dérégulation et/ou à la surexpression du proto-oncogène concerné, ce qui entraîne une transformation cellulaire. La première caractérisation moléculaire d’une translocation impliquant des loci Ig et un proto-oncogène a été la découverte de réarrangements chromosomiques réciproques impliquant MYC et IGH dans le lymphome de Burkitt (Dalla-Favera et al., 1982 ; Taub et al., 1982). La détermination du rôle de l’AID dans la biogenèse des translocations Myc/IgH a été grandement facilitée par le développement de modèles de souris pouvant donner lieu de façon reproductible à ce réarrangement particulier de l’ADN (Potter & Wiener, 1992). Plus précisément, en utilisant un modèle de souris transgénique IL-6 de formation de plasmocytomes, il a été rapporté que les translocations Myc/IgH étaient entièrement dépendantes de l’AID (Ramiro et al., 2004). Des études ultérieures ont montré qu’Ung, une protéine BER critique pour la formation de DSB de la région S pendant la CSR, était également nécessaire pour la translocation Myc/IgH (Ramiro et al., 2006). De plus, AID s’est avéré spécifiquement requis pour la création de DSB à la fois sur Myc et IgH (Robbiani et al., 2008), indiquant une implication directe de AID dans la translocation Myc/IgH.
En plus de Myc, AID s’est avéré générer des DSB sur de nombreux loci non-Ig à travers le génome des cellules B (Robbiani et al., 2009 ; Staszewski et al., 2011). Ces dernières années, deux groupes indépendants ont rapporté leurs tentatives de cataloguer l’étendue des DSB et des translocations dépendantes de l’AID à l’échelle du génome en utilisant de nouvelles approches de séquençage profond (Chiarle et al., 2011 ; Klein, Resch, et al., 2011). Ces expériences ont permis d’identifier les sites génomiques de DSBs et de translocations récurrentes dépendantes de l’AID, qui comprenaient de nombreux gènes fréquemment transloqués dans divers lymphomes à cellules B humains. Les jonctions de translocations dépendantes de l’AID se situent souvent dans des régions géniques transcrites (Chiarle et al., 2011 ; Klein, Resch, et al., 2011). Plus précisément, les translocations dépendantes de AID étaient significativement enrichies près des régions SCT, souvent à moins de 2 kb de la SCT. Ceci est cohérent avec la notion de SCT comme zones d’accumulation de RNAP II et de génération d’ADNs, qui seraient vraisemblablement enrichies en substrats AID. De façon surprenante, la transcription en soi n’était pas suffisante pour produire un site de translocation récurrent dépendant de l’AID, car plusieurs gènes fortement transcrits ont faiblement participé aux translocations. Ceci suggère que d’autres processus couplés à la transcription peuvent être impliqués de manière critique dans la génération de DSBs dépendants de AID conduisant à des translocations. Des études plus récentes ont commencé à découvrir les variables impliquées dans les translocations récurrentes dépendantes de l’AID. En utilisant des expériences de capture de la conformation des chromosomes et l’occupation des APR à l’échelle du génome comme indicateurs de la fréquence des contacts génomiques et des dommages à l’ADN, respectivement, les contributions relatives de la proximité physique et des dommages à l’ADN générés par l’AID ont été évaluées sur les sites de translocation récurrents (Hakim et al., 2012). Cette étude a conclu qu’en l’absence de l’AID, la proximité et l’organisation nucléaire sont des facteurs importants pour déterminer la fréquence de translocation. En revanche, les dommages à l’ADN résultant de l’activité de l’AID présentent une corrélation plus forte avec la fréquence de translocation que la fréquence des contacts physiques. Par conséquent, si les dommages à l’ADN et la proximité sont des variables importantes dans la génération de translocations, les lésions générées par l’activité AID semblent être le moteur des translocations récurrentes des cellules B.