Un fil téléphonique coupé, c'est embêtant, mais de l'ADN cassé, c'est une catastrophe. Une cassure double brin (lorsque les deux brins de l'hélice se brisent au même endroit) menace la cellule de mort ou de transformation cancéreuse. Heureusement, la cellule dispose de sa propre « colle » – des protéines spéciales qui s'assemblent en gouttelette juste sur le lieu de l'accident. Cette gouttelette maintient les extrémités cassées ensemble, comme la mousse expansive fixe les morceaux de câble. Mais comment se fait-il qu'elle se retrouve toujours exactement là où il faut, sans laisser échapper l'une des deux extrémités – cela restait un mystère.
Les auteurs de la nouvelle étude ont proposé l'hypothèse suivante : la cassure elle-même sert de signal. Les protéines de réparation flottent dans le noyau sous une forme soluble et « calme », mais dès qu'elles touchent une extrémité cassée de l'ADN, elles changent de structure et deviennent « collantes », prêtes à s'agglutiner entre elles. Ce processus a été modélisé sur ordinateur, en y ajoutant le mouvement brownien (l'agitation aléatoire des molécules) et la physique des polymères. Il s'est avéré que le sort de la réparation est une course contre la montre. Le condensat doit s'assembler plus vite que le brin d'ADN élastique ne se replie et n'éloigne les extrémités l'une de l'autre.
Les scientifiques ont construit le paysage énergétique du processus – une sorte de carte de collines et de vallées sur laquelle le système roule. Il y a deux issues possibles : l'aboutissement réussi ou l'échec, quand les extrémités se sont écartées. Ce qui détermine le choix, ce n'est pas seulement la vitesse, mais aussi la distance entre les extrémités au moment de la cassure. Ainsi, pour la première fois, on a pu montrer qu'une réparation fiable n'est pas un miracle, mais le résultat d'une simple compétition physique.
Une cellule humaine subit jusqu'à 50 cassures double brin de l'ADN par jour – simplement à cause de la respiration et de la chaleur corporelle. Sans ce mécanisme de réparation rapide, nous ne survivrions pas une heure.