Back to chapter

7.2:

Réparation par excision de base

JoVE Core
Biologia Molecular
This content is Free Access.
JoVE Core Biologia Molecular
Base Excision Repair

Idiomas

COMPARTILHAR

La méthode la plus courante pour réparer l’ADN endommagé est de couper la pièce abimée, de recopier le brin complémentaire intact et de ligaturer ou refermer l’entaille. Ce schéma général de couper, copier et coller suit dans tous les types de mécanisme d’excision. La réparation par excision de base, ou BER, corrige les petits dommages de la base causés par le désamination, l’oxydation ou l’alkylation qui se produisent spontanément ou qui sont causés par des toxexiste deux types de réactions hydrolytiques qui endommagent spontanément les bases d’ADN dans des conditions physiologiques.Le premier, la désamination, affecte les bases pyrimidines, comme la cytosine, et est défini par la perte d’un groupe amine et la présence d’eau qui transforme la base en uracile. Le second est la dépurination, qui est la perte des bases purines due au clivage de la liaison entre la base et le désoxyribose, laissant un site apurinique dans l’ADN. Ces différents types de dommage conduisent à des mutations aléatoires, qui peuvent être très nuisibles, causant l’instabilité du génome, la mort cellulaire, ou des cancers parmi les principales conditions.Heureusement, seules quelques-unes de ces mutations sont retenues pendant la réplication de l’ADN en raison des mécanismes de réparation très efficaces des cellules. La structure double brin de l’ADN lui-même est particulièrement adaptée aux réparations car il contient deux copies séparées de l’information génétique dans ses deux brins. Cela signifie que lorsqu’un brin est endommagé, le brin complémentaire peut être utilisé comme modèle pour restaurer la séquence de nucléotides correcte.Il existe trois mécanismes communs de réparation de l’ADN. Le premier, réparation par excision de base, se concentre sur la réparation des dommages endogènes de l’ADN, tels que les dommages hydrolytiques entraînant une désamination ou une dépurination. La réparation par excision de nucléotides peut corriger les dommages causés par la lumière ultraviolette ou certains agents chimiques cancérigènes.Enfin, la réparation des mésappariements ou mismatch repair, corrige l’incorporation de base défectueuse par l’ADN polymérase au cours de la réplication, qui conduit à un appariement incorrect de la base.

7.2:

Réparation par excision de base

L’un des dommages courants à l’ADN est l’altération chimique de bases simples par alkylation, oxydation ou désamination. Les bases altérées provoquent un mauvais appariement et une rupture de brin pendant la réplication. Ce type de dommage provoque un changement minimal de la structure en double hélice de l’ADN et peut être réparé par les voies de réparation par excision de base (BER). BER corrige les séquences d’ADN endommagées en supprimant la base endommagée et en restaurant la séquence de base d’origine en utilisant le brin complémentaire comme modèle.

La première étape du BER est la reconnaissance des dommages à l’ADN, qui est effectuée par les ADN glycosylases. Selon le type de base, une glycosylase spécifique coupe la liaison N-glycosidique entre la base nucléotidique et le ribose, laissant le squelette phosphate de l’ADN intact mais créant un site apurinique ou apyrimidinique (AP). Les glycosylases bifonctionnelles font une incision dans la chaîne phosphodiester, entraînant la formation d’un 5’ ou 3’ phosphate. Les glycosylases monofonctionnelles ne présentent pas cette propriété et doivent dépendre d’une endonucléase AP pour cliver la liaison sucre-phosphate, 5’ au site abasic, produisant un 3’OH et un 5’ désoxyribophosphate. Sur la base de l’appariement W-C correspondant, l’ADN polymérase insère la base correcte et utilise son activité AP-lyase associée pour éliminer le phosphate de désoxyribose. L’entaille dans le squelette est scellée par de l’ADN ligase. L’ADN ligase III et l’ADN polymérase utilisent toutes deux la protéine XRCC1 comme échafaudage pour lier le site de réparation.

Des mutations dans les protéines des voies BER peuvent conduire à divers types de cancer. Par exemple, une mutation de la glycosylase humaine OGG1 est associée à un risque accru de cancers du poumon et du pancréas.

Leitura Sugerida

  1. Krokan, Hans E., and Magnar Bjørås. "Base excision repair." Cold Spring Harbor perspectives in biology 5, no. 4 (2013): a012583.
  2. Lindahl, Tomas, Peter Karran, and Richard D. Wood. "DNA excision repair pathways." Current opinion in genetics & development 7, no. 2 (1997): 158-169.