Dans l'eau, les électrons quasi libres endommagent l'ADN

Comme les dégâts à l'ADN entraînent la mort cellulaire ou la formation de tumeurs, les radiations et phénomènes capables de les provoquer ou les traiter sont très étudiés. Des scientifiques du Laboratoire de chimie physique (LCP, CNRS/Université Paris-Sud) et des universités de Kyoto, d'Osaka, de Tokyo et d'Oakland ont ainsi montré la première fois le rôle que jouent certains électrons dans la rupture des brins d'ADN. Ces travaux, publiés dans Nature Communications, aident à mieux comprendre ces atteintes à l'ADN et ouvrent des solutions pour traiter les tumeurs.


Sous irradiation, des espèces chimiques telles que l'ion hydroxyde (OH.) ou le peroxyde d'hydrogène (H2O2) vont apparaître dans l'eau et causer des dégâts sur l'ADN, dont l'environnement physiologique est principalement composé d'eau. Certaines hypothèses soutenaient que des électrons quasi libres pouvaient également abîmer le matériel génétique. En effet, lorsque des électrons sont injectés dans un milieu aqueux, les molécules d'eau absorbent leur énergie cinétique puis s'organisent autour de l'électron pour former un électron dit hydraté. Avant le processus d'hydratation, et pendant quelques dizaines de femtosecondes, soit des cent mille milliardièmes de seconde, l'électron est dit quasi libre et conserve assez d'énergie pour dégrader l'ADN. Mais face à un temps aussi bref, les mesures manquaient pour confirmer le phénomène.

Des chercheurs du Laboratoire de chimie physique (LCP, CNRS/Université Paris-Sud) et des universités de Kyoto, d'Osaka, de Tokyo et d'Oakland ont cependant enfin prouvé que les électrons quasi libres endommageaient bien l'ADN, en provoquant la rupture de ses brins. Leur méthode, utilisée conjointement en France et au Japon, synchronise l'émission d'un électron et une observation laser sur des fragments d'ADN. Ces travaux poussent à mieux prendre en compte les dégâts causés par ces électrons, tout en considérant que ces dommages peuvent également être infligés aux cellules cancéreuses afin de détruire des tumeurs par irradiation.

Références publication:
Jun Ma, Anil Kumar, Yusa Muroya, Shinichi Yamashita, Tsuneaki Sakurai, Sergey A. Denisov, Michael D. Sevilla, Amitava Adhikary, Shu Seki, Mehran Mostafavi
Observation of dissociative quasi-free electron attachment to nucleoside via excited anion radical in solution
Nature Communication – janvier 2019
DOI: 10.1038/s41467-018-08005-z

Contact chercheur:
Mehran Mostafavi, LCP UMR8000, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay