Nature des dommages à l’ ADN et mécanismes de réparation
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réactivation. Le NER, à la différence de la photoréactivation, mène à l’élimination par excision des nucléotides portant la modification et la re-synthèse du
fragment d’ADN (Hoeijmakers, 1993). Ce mécanisme de réparation très conservé
des bactéries à l’homme n’est cependant pas spécialisé pour les lésions induites
par les radiations UV. C’est un mécanisme qui permet de réparer une grande
variété d’adduits de bases dont le dénominateur commun est qu’ils génèrent des
distorsions locales importantes dans la structure de l’hélice d’ADN. Cette voie
est initiée par des protéines ou des complexes protéiques (XPC et RAD23B
chez l’homme) capables de détecter ces lésions dites encombrantes, de se lier
à ces lésions et de recruter une machinerie enzymatique. Cette machinerie est
relativement simple dans le cas des bactéries mais peut atteindre une trentaine
de protéines chez les eucaryotes. Chez les mammifères, ce complexe composé
entre autres par TFIIH, va ouvrir l’hélice d’ADN autour de la lésion et, grâce aux
nucléases XPG et XPF, inciser le brin contenant la lésion aussi bien en aval qu’en
amont de la modification. Avec l’aide des activités hélicases qui lui sont associées,
un oligonucléotide (entre 12 nucléotides pour les bactéries et 25 à 30 nucléotides
pour les eucaryotes) contenant la modification est libéré, laissant une brèche qui
sera remplie par une ADN polymérase (figure 5). Le processus de réparation
sera complété par une ADN ligase pour reconstituer un brin d’ADN normal. Les
étapes décrites correspondent à ce qui est appelé la réparation globale du génome
par NER, capable d’éliminer des dommages où qu’ils se trouvent dans le génome.
Il existe une autre voie de NER qui répare préférentiellement le brin transcrit de
gènes actifs. La NER couplée à la transcription utilise des mécanismes similaires
à la NER globale sauf en ce qui concerne la détection de la lésion. Dans ce cas,
c’est le blocage de l’ARN polymérase II qui, à travers la protéine CSB, semble
être le signal pour l’initiation de la réparation.
3.4. Réparation par excision de bases (BER)
La réparation par excision de bases (BER) est probablement le mécanisme de
réparation de l’ADN le plus fréquent chez les organismes vivants.
3.4.1. Mécanisme général
L’élimination de bases modifiées par cette voie (Zharkov, 2008) est initiée
par la reconnaissance de la lésion par une ADN glycosylase qui coupe le lien
N-glycosydique entre la base et le sucre, séparant la base altérée ou incorrecte du
squelette déoxyribose-phosphate (figure 6). Cette première réaction laisse dans
l’ADN un site sans base, ou site abasique (AP). Les sites AP peuvent aussi être le
produit d’une perte spontanée de la base par hydrolyse. La réparation des sites AP
nécessite l’intervention d’autres protéines, la première étant une AP endonucléase
qui reconnaît spécifiquement le site AP dans un ADN double-brin et hydrolyse
le premier lien phosphodiester en amont (5’) du site AP. Certaines ADN glycosylases, dites bi-fonctionnelles, possèdent en plus de leur activité glycosylase,
une activité AP-lyase capable d’inciser l’ADN en aval (3’) du site AP qu’elles ont
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réactivation. Le NER, à la différence de la photoréactivation, mène à l’élimination par excision des nucléotides portant la modification et la re-synthèse du
fragment d’ADN (Hoeijmakers, 1993). Ce mécanisme de réparation très conservé
des bactéries à l’homme n’est cependant pas spécialisé pour les lésions induites
par les radiations UV. C’est un mécanisme qui permet de réparer une grande
variété d’adduits de bases dont le dénominateur commun est qu’ils génèrent des
distorsions locales importantes dans la structure de l’hélice d’ADN. Cette voie
est initiée par des protéines ou des complexes protéiques (XPC et RAD23B
chez l’homme) capables de détecter ces lésions dites encombrantes, de se lier
à ces lésions et de recruter une machinerie enzymatique. Cette machinerie est
relativement simple dans le cas des bactéries mais peut atteindre une trentaine
de protéines chez les eucaryotes. Chez les mammifères, ce complexe composé
entre autres par TFIIH, va ouvrir l’hélice d’ADN autour de la lésion et, grâce aux
nucléases XPG et XPF, inciser le brin contenant la lésion aussi bien en aval qu’en
amont de la modification. Avec l’aide des activités hélicases qui lui sont associées,
un oligonucléotide (entre 12 nucléotides pour les bactéries et 25 à 30 nucléotides
pour les eucaryotes) contenant la modification est libéré, laissant une brèche qui
sera remplie par une ADN polymérase (figure 5). Le processus de réparation
sera complété par une ADN ligase pour reconstituer un brin d’ADN normal. Les
étapes décrites correspondent à ce qui est appelé la réparation globale du génome
par NER, capable d’éliminer des dommages où qu’ils se trouvent dans le génome.
Il existe une autre voie de NER qui répare préférentiellement le brin transcrit de
gènes actifs. La NER couplée à la transcription utilise des mécanismes similaires
à la NER globale sauf en ce qui concerne la détection de la lésion. Dans ce cas,
c’est le blocage de l’ARN polymérase II qui, à travers la protéine CSB, semble
être le signal pour l’initiation de la réparation.
3.4. Réparation par excision de bases (BER)
La réparation par excision de bases (BER) est probablement le mécanisme de
réparation de l’ADN le plus fréquent chez les organismes vivants.
3.4.1. Mécanisme général
L’élimination de bases modifiées par cette voie (Zharkov, 2008) est initiée
par la reconnaissance de la lésion par une ADN glycosylase qui coupe le lien
N-glycosydique entre la base et le sucre, séparant la base altérée ou incorrecte du
squelette déoxyribose-phosphate (figure 6). Cette première réaction laisse dans
l’ADN un site sans base, ou site abasique (AP). Les sites AP peuvent aussi être le
produit d’une perte spontanée de la base par hydrolyse. La réparation des sites AP
nécessite l’intervention d’autres protéines, la première étant une AP endonucléase
qui reconnaît spécifiquement le site AP dans un ADN double-brin et hydrolyse
le premier lien phosphodiester en amont (5’) du site AP. Certaines ADN glycosylases, dites bi-fonctionnelles, possèdent en plus de leur activité glycosylase,
une activité AP-lyase capable d’inciser l’ADN en aval (3’) du site AP qu’elles ont