L'ADN sait se protéger contre la lumière
ADN  UV  cancer 
Publié par Isabelle le 21/12/2018 à 14:00
Source: CNRS-INC

© Chemical Science
Il existe des mécanismes chimiques de protection de l'ADN face à la lumière UV. C'est ce qui a été mis en évidence par des équipes de scientifiques du laboratoire de physique et de chimie théorique (Université de Lorraine/CNRS) et de l'ENS Lyon, en association avec l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de Valence, en Espagne. Cette démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment...) est une première. Elle pourrait trouver un intérêt dans la lutte contre les cancers de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.).

Mieux vaut ne pas trop s'exposer au soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...). Cette phrase de prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se...) est répétée chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) avant que les vacanciers ne viennent inonder les plages et elle est loin d'être vaine. La lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) UV a en effet un impact reconnu sur l'ADN. Son action met en jeu des mécanismes moléculaires qui débouchent sur des lésions de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente...), ce qui peut mener à des cancers de la peau. Mais l'ADN sait se défendre ! Des scientifiques du laboratoire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général...) et de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des...) théorique (Université de Lorraine/CNRS) et de l'ENS Lyon, en association avec l'Université de Valence, en Espagne, ont mis en évidence une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) d'auto-protection basée sur un mécanisme qui n'avait jamais été identifié. La molécule à double hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) est capable d'interagir avec des ions sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins....) (qui sont omniprésents dans les cellules) pour activer des réactions chimiques, véritable contre-mesure (Une contre-mesure est une disposition prise pour s'opposer à une action, à un effet, à un événement, ou pour les prévenir. C'est une notion importante notamment dans le domaine de la guerre et le domaine économique.) à l'action de la lumière.

Cette découverte s'est faite en s'intéressant aux transferts de protons entre les paires des quatre bases qui forment le cœur des acides nucléiques de l'ADN (A/T et G/C). Ces transferts, déclenchés par des réactions chimiques causées par la lumière UV, amènent des mutations en créant un défaut qui sera retranscrit quand la cellule se divisera. Durant plus de 3 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), 50 cœurs informatiques ont donc calculé les interactions de trois paires de bases, soit plus d'une centaine d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...) modélisés dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et l'espace. Un véritable microscope virtuel capable d'atteindre une précision inouïe. La maquette virtuelle a permis d'observer qu'il existait deux types de transfert. Le transfert simple, déjà connu, et le transfert double, qui lui dure environ une picoseconde. Ce double transfert (entre G et C) crée une base intermédiaire instable qui retransmet immédiatement les 2 protons à la base initiale. La rapidité de cet aller-retour empêche la création de défaut car il y a très peu de chance que la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est...) cellulaire se déroule exactement au même moment. Pour les chercheurs, cette découverte est très intéressante car ce transfert "bénéfique" est accru par la présence d'ions sodium (Na+). Ils en concluent aussi que les protéines chargées positivement, autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) desquelles l'ADN s'entortille, peuvent avoir un effet stabilisateur sur la molécule qui détient les codes du vivant.

Références publication:
Antonio Francés-Monerris, Hugo Gattuso, Daniel Roca-Sanjuán, Iñaki Tuñón, Marco Marazzi, Elise Dumont et Antonio Monari
Dynamics of the excited-state hydrogen transfer in a (dG)·(dC) homopolymer: intrinsic photostability of DNA
Chemical Sciences – Septembre 2018
DOI: 10.1039/C8SC03252A

Contacts chercheur:
Antonio Monari, LPCT UMR7019, Université de Lorraine
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