Vue d'ensemble de la réparation de l'ADN

En tant que dépositaire de toutes les informations génétiques, l’ADN est très stable.

Cependant, comme toute molécule organique, elle est sensible à une variété de changements qui modifient sa chimie de base, notamment la chaleur, le rayonnement et l’oxydation par les radicaux libres produits lors de la respiration cellulaire.

L’eau est également présente en abondance dans la cellule, ce qui peut causer des dommages hydrolytiques. Il existe deux types de réactions hydrolytiques qui endommagent spontanément les bases de l’ADN dans des conditions physiologiques.

La première, la désamination, affecte les bases pyrimidine telles que la cytosine, et est définie par la perte d’un groupe amino en présence d’eau qui convertit la base en uracile. La seconde est la dépurination, qui est la perte de bases puriques en raison du clivage de la liaison entre la base et le désoxyribose - laissant un site apurinique dans l’ADN.

Ces différents types de dommages entraînent des mutations aléatoires, qui peuvent être très nocives, provoquant l’instabilité du génome, la mort cellulaire ou des cancers, entre autres conditions. Heureusement, seules quelques-unes de ces mutations sont conservées lors de la réplication de l’ADN en raison des mécanismes de réparation très efficaces de la cellule.

La structure double brin de l’ADN elle-même est particulièrement adaptée à la réparation car elle contient deux copies distinctes de l’information génétique dans ses deux brins. Cela signifie que, lorsqu’un brin est endommagé, le brin complémentaire peut être utilisé comme matrice pour restaurer la séquence nucléotidique correcte.

Il existe trois mécanismes courants de réparation de l’ADN. La première, la réparation par excision de base, se concentre sur la réparation des dommages endogènes à l’ADN, tels que les dommages hydrolytiques entraînant une désamination ou une dépuration. La réparation par excision de nucléotides peut réparer les dommages causés par la lumière ultraviolette ou certains cancérogènes chimiques, et enfin, la réparation par mésappariement corrige l’incorporation défectueuse de bases par l’ADN polymérase pendant la réplication, ce qui conduit à un appariement incorrect des bases.