La proximité des lésions de l'ADN favorise la mutagenèse
Publié par Adrien le 03/03/2018 à 00:00
Source: CNRS-INSB
Des chercheurs du Centre de recherche en cancérologie de Marseille montrent que la proximité de lésions dans l'ADN augmente fortement le risque de mutagenèse. En effet, la présence de lésions distantes de seulement quelques milliers de nucléotides inhibe fortement les voies non-mutagènes qui permettent à la cellule de dupliquer un ADN endommagé sans erreur, ce qui profite à la voie mutagène. Ce travail a été publié le 26 février 2018 dans la revue Nucleic Acids Research.


Figure: La présence de lésions proches sur les deux brins de l'ADN empêche le processus non mutagène qu'est la ecombinaison homologue. Ceci conduit à une augmentation de l'utilisation de la voie mutagène.
© Vincent Pagès

L'ADN de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) organisme vivant est constamment endommagé par de nombreux agents (composés chimiques, fumée (La fumée, parfois appelée boucane en Amérique du Nord, est un nuage de particules solides émis par un feu ou un échauffement mécanique. Ces particules sont principalement de la suie (du...) de cigarette, rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule...) ultra-violets...). Ces dommages, s'ils ne sont pas réparés, perturbent le processus de réplication qui consiste à dupliquer 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 la plus petite quantité de matière...) d'ADN avant que la cellule ne se divise. Afin de ne pas bloquer 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 la...) cellulaire, les cellules ont développé deux mécanismes qui leur permettent de dupliquer leur ADN malgré la présence de ces lésions. Le premier utilise l'information du deuxième brin d'ADN afin de restaurer l'information génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) de manière fidèle au niveau de la lésion (un processus nommé "recombinaison homologue"). Le deuxième mécanisme utilise des enzymes spécialisées qui recopient directement l'ADN endommagé avec un risque élevé de faire des erreurs (un processus nommé "synthèse translésionnelle"). Ce sont ces erreurs que l'on appelle mutations et qui sont à l'origine de nombreuses maladies génétiques et de cancers.

Les chercheurs ont développés un système qui permet d'insérer des lésions directement dans le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus...) d'une bactérie qu'ils utilisent comme organisme modèle. En insérant deux lésions relativement proches l'une de l'autre, ils montrent que la voie fidèle est fortement inhibée. La proximité des lésions bloque en effet la recombinaison homologue. Ceci conduit les cellules à utiliser préférentiellement la voie mutagène (synthèse translésionnelle) ce qui augmente fortement le risque d'apparition de mutations dans l'ADN.

Ce phénomène, observé aujourd'hui chez la bactérie Escherichia coli, permet à cet organisme de répondre à un stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes...). En augmentant la mutagenèse, la bactérie peut répondre au nouvel environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les...) et s'y adapter. Il s'agit en quelque sorte d'un mécanisme d'évolution accéléré. Ce phénomène pourrait a priori se retrouver chez tous les organismes vivants, et par conséquent favoriser l'apparition de cancers chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction,...) ou encore la résistance aux traitements de chimiothérapie (La chimiothérapie est l'usage de certaines substances chimiques pour traiter une maladie. C'est une technique de traitement à part entière au...) qui consistent à créer des lésions dans l'ADN.
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