Elucidating the mechanism of Mfd-mediated mutagenesis from a single-molecule perspectiveive

La formation des R-loops peut conduire à une mutagenèse et constitue pour cela une menace pour l'intégrité génomique. La mutagenèse peut entraîner la résistance aux antibiotiques chez les bactéries et la résistance à la chimiothérapie dans les cancers humains, il est donc important de comprendre comment se forment les R-loops. En utilisant une combinaison d'expérimentation sur une seule molécule in vitro et avec des tests de mutagenèse in vivo, nous avons montré comment Mfd, une protéine bactérienne connue pour son rôle dans la réparation de l'ADN, peut interagir avec l'ARN polymérase pour former des R-loops. Cette interaction génère un domaine topologique dans l'ADN qui est très enclin à la formation de la R-loop et repose sur les propriétés de Mfd qui sont partagées par de nombreuses autres protéines, suggérant qu'il s'agit d'un modèle potentiellement universel pour la formation de la R-loop.R-loop structures pose a threat to genomic integrity because their formation can lead to mutagenesis. Mutagenesis drives antibiotic resistance in bacteria and chemotherapy resistance in human cancers, therefore it is important to understand how R-loops form. Using a combination of in vitro single-molecule experimentation with in vivo mutagenesis assays we have shown how Mfd, a bacterial protein known for its role in DNA repair, can interact with RNA polymerase to form R-loops. This interaction generates a topological domain in DNA that is highly prone to R-loop formation and relies on properties of Mfd that are shared by many other proteins, hinting that this is a potentially universal model for R-loop formation