Comment les chromosomes se séparent sans erreur

Publié le 12 nov. 2025

Avant qu’une cellule ne se divise, elle duplique ses chromosomes. Ces copies identiques, appelées chromatides sœurs, restent temporairement liées par la cohésine - un anneau de plusieurs protéines qui maintient les deux chromatides ensemble jusqu’à leur séparation. Lorsque la cellule est prête à se diviser, la séparase, qui agit comme des ciseaux moléculaires, intervient pour couper l’une des protéines de l’anneau, la protéine SCC1. Elle permet ainsi la séparation des chromatides et la répartition équilibrée de l’ADN entre les deux cellules filles. Tout défaut dans ce processus peut compromettre la stabilité du génome et conduire à des pathologies graves, notamment le cancer.

Nos expériences ont montré que ces interactions phosphate–séparase stabilisent le complexe et accélèrent la coupure de SCC1, assurant ainsi une séparation rapide et précise des chromosomes.

L’équipe d’Andreas Boland, professeur au Département de biologie moléculaire et cellulaire de la Faculté des sciences de l’UNIGE, s’intéresse à la façon dont la séparase reconnaît et scinde ses cibles. En collaboration avec le National Cancer Institute (NCI) et l’Université de Californie à San Francisco (UCSF), elle révèle aujourd’hui la structure du complexe formé par la séparase humaine et la protéine SCC1.

Une cartographie inédite de la séparase humaine

À l’aide de techniques de cryo-microscopie électronique (cryo-EM) – une technique de pointe permettant d’observer les échantillons biologiques dans leur état natif avec une résolution proche de l’atome – l’équipe a visualisé l’interaction entre la séparase et SCC1 et identifié, au niveau atomique, les sites de coupure de cette protéine. «Alors que deux sites de coupure de SCC1 avaient déjà été identifiés, notre étude en détermine la localisation exacte», explique Jun Yu, maître-assistant au Département de biologie moléculaire et cellulaire de la Faculté des sciences de l’UNIGE et co-premier auteur de l’étude.

Les analyses biochimiques et structurales ont également révélé plusieurs sites d’«amarrage» à la surface de la séparase, sur lesquels SCC1 vient se fixer avant la coupure. Ces points de contact impliquent cinq zones de liaison aux phosphates qui reconnaissent les résidus phosphorylés de SCC1. «Nos expériences ont montré que ces interactions phosphate–séparase stabilisent le complexe et accélèrent la coupure de SCC1, assurant ainsi une séparation rapide et précise des chromosomes», précisent Sophia Schmidt et Margherita Botto, doctorante et post-doctorante dans le groupe d’Andreas Boland et co-autrices de l’étude.

Comprendre les maladies de la division cellulaire

«Notre travail fournit une base structurale solide pour comprendre comment la séparase est régulée et comment elle reconnaît ses cibles», conclut Andreas Boland qui a dirigé l’étude. Ces découvertes ouvrent la voie aux recherches pour de nouveaux médicaments visant à moduler l’activité de la séparase. Mieux comprendre ses sites d’amarrage pourrait, à terme, permettre de concevoir des inhibiteurs spécifiques, susceptibles de bloquer la division cellulaire incontrôlée – une caractéristique clé du développement du cancer.