Figure 7.6
Stabilisation de la cytosine
protonée par délocalisation
de la charge positive
Dans le cas des bases puriques, la protonation s’effectue préférentiellement en
N1 pour l’adénine et en N7 pour la guanine (voir la ?gure 7.7). Dans l’adénine, le site N1
est chimiquement équivalent au site N3 de la cytosine. En ce qui concerne la guanine,
bien que les sites N3 et N7 donnent tous les deux lieu à des espèces positives stabilisées
par résonance, la protonation en N7 est favorisée. Cela est probablement dû à des effets
stabilisants de solvatation impliquant l’atome d’oxygène du groupe carbonyle en C2.
Exercice 7.2 Quelle espèce est créée par une protonation de l’adénine en N1 ?
7.2.3.2 Alkylation
L’alkylation des bases azotées (particulièrement la méthylation) est un domaine de
recherche très répandu parce que les résidus méthylés des bases azotées ont des propriétés physiques fort différentes des résidus d’origine, surtout en ce qui concerne la
formation de ponts hydrogène. Les sites préférentiels d’alkylation des bases azotées
sont souvent similaires à leurs sites de protonation (N3 pour la cytosine, N1 pour l’adénine et N7 pour la guanine). Toutefois, dans certains cas, des variations dues à divers
facteurs sont observées, comme la position exacte du résidu dans la structure tridimensionnelle des acides nucléiques, ses interactions avec les résidus voisins, le pH du milieu
et la nature de l’agent alkylant. Ainsi, la réaction des acides nucléiques avec le sulfate de
diméthyle ((CH 3 ) 2 SO 4 ) montre que les résidus d’adénine sont méthylés en N3 plutôt
qu’en N1 (voir la ?gure 7.8). De plus, les méthylations enzymatiques peuvent aussi se
produire sur d’autres sites que ceux mentionnés. Par exemple, pour les êtres vivants,
les résidus de cytosine sont souvent méthylés en position 5.
Figure 7.8
Méthylation en N3 d’un résidu
d’adénine d’un acide nucléique
par le sulfate de diméthyle
Chez les eucaryotes (organismes dont les cellules présentent un noyau), la méthylation enzymatique peut s’emballer dans les cellules cancéreuses, si bien qu’il est possible
de détecter la présence d’un cancer à un stade peu avancé chez un patient d’après la
quantité de résidus méthylés (habituellement sous forme de nucléosides) dans son urine.
Bien que les méthylations causées par des agents méthylants externes soient souvent
nuisibles, il existe aussi chez tous les êtres vivants un système de méthylation enzymatique qui sert à la régulation de certains gènes. Pour les bactéries, l’une des méthylations
les plus fréquentes s’effectue à la position 5 du résidu de cytosine. Les bactéries méthylent ainsi leur propre matériel génétique an que leurs enzymes (des endonuclé ases
de restriction, appelées également « enzymes de restriction ») puissent distinguer leurs
Figure 7.7
Structure de la guanine protonée
Le sulfate de diméthyle est
un produit très toxique. Il est
aussi cancérigène, car il peut
méthyler l’ADN.
REMARQUE
Il est possible de détecter la
présence d’un cancer à un stade
peu avancé chez un patient d’après
la quantité de résidus méthylés de
bases azotées dans son urine.
7.2 Bases azotées
315
Stabilisation de la cytosine
protonée par délocalisation
de la charge positive
Dans le cas des bases puriques, la protonation s’effectue préférentiellement en
N1 pour l’adénine et en N7 pour la guanine (voir la ?gure 7.7). Dans l’adénine, le site N1
est chimiquement équivalent au site N3 de la cytosine. En ce qui concerne la guanine,
bien que les sites N3 et N7 donnent tous les deux lieu à des espèces positives stabilisées
par résonance, la protonation en N7 est favorisée. Cela est probablement dû à des effets
stabilisants de solvatation impliquant l’atome d’oxygène du groupe carbonyle en C2.
Exercice 7.2 Quelle espèce est créée par une protonation de l’adénine en N1 ?
7.2.3.2 Alkylation
L’alkylation des bases azotées (particulièrement la méthylation) est un domaine de
recherche très répandu parce que les résidus méthylés des bases azotées ont des propriétés physiques fort différentes des résidus d’origine, surtout en ce qui concerne la
formation de ponts hydrogène. Les sites préférentiels d’alkylation des bases azotées
sont souvent similaires à leurs sites de protonation (N3 pour la cytosine, N1 pour l’adénine et N7 pour la guanine). Toutefois, dans certains cas, des variations dues à divers
facteurs sont observées, comme la position exacte du résidu dans la structure tridimensionnelle des acides nucléiques, ses interactions avec les résidus voisins, le pH du milieu
et la nature de l’agent alkylant. Ainsi, la réaction des acides nucléiques avec le sulfate de
diméthyle ((CH 3 ) 2 SO 4 ) montre que les résidus d’adénine sont méthylés en N3 plutôt
qu’en N1 (voir la ?gure 7.8). De plus, les méthylations enzymatiques peuvent aussi se
produire sur d’autres sites que ceux mentionnés. Par exemple, pour les êtres vivants,
les résidus de cytosine sont souvent méthylés en position 5.
Figure 7.8
Méthylation en N3 d’un résidu
d’adénine d’un acide nucléique
par le sulfate de diméthyle
Chez les eucaryotes (organismes dont les cellules présentent un noyau), la méthylation enzymatique peut s’emballer dans les cellules cancéreuses, si bien qu’il est possible
de détecter la présence d’un cancer à un stade peu avancé chez un patient d’après la
quantité de résidus méthylés (habituellement sous forme de nucléosides) dans son urine.
Bien que les méthylations causées par des agents méthylants externes soient souvent
nuisibles, il existe aussi chez tous les êtres vivants un système de méthylation enzymatique qui sert à la régulation de certains gènes. Pour les bactéries, l’une des méthylations
les plus fréquentes s’effectue à la position 5 du résidu de cytosine. Les bactéries méthylent ainsi leur propre matériel génétique an que leurs enzymes (des endonuclé ases
de restriction, appelées également « enzymes de restriction ») puissent distinguer leurs
Figure 7.7
Structure de la guanine protonée
Le sulfate de diméthyle est
un produit très toxique. Il est
aussi cancérigène, car il peut
méthyler l’ADN.
REMARQUE
Il est possible de détecter la
présence d’un cancer à un stade
peu avancé chez un patient d’après
la quantité de résidus méthylés de
bases azotées dans son urine.
7.2 Bases azotées
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