Formation et stabilité des photohydrates pyrimidiniques dans l’ADN

La photolyse ultraviolette (254 nm) de solutions aqueuses des copolymères poly(dC-dC) et poly(dA-dU) engendre lit formation d’hydrates pyrimidiniques. Il a été montré récemment que ce photoproduits étaient substrats de glycosylases bactériennes et de mammifères (Biochemistry. 28 : 6164, 1989). Une de ces enzymes de réparation, l’endonucléase III, a clé utilisée dans ce travail pour étudier la formation et la stabilité de cette importante classe de photoproduits pyrimidiniques dans les copolymères poly(dC-dC) et poly(dA-dU). L’irradiation du poly(dG-dC) à une dose de 100 kJ/m2 (254 nm) de lumière de l’ultraviolet lointain entraîne une conversion du résidu cytosyle en 2,2% d’hydrate de cytosine (hydroxy-6 dihydro-5,6 cytosine) et 0,09% d’hydrate d’uracile (hydroxy-6 dihydro-5,6 uracile). La stabilité des photohydrates pyrimidiniques a été étudiée en incubant les copolymères pendant une période de 24 heures à différentes températures après irradiation. L’hydrate de cytosine est stable lorsque la température est maintenue à 4°C. La stabilité de l’hydrate décroît avec l’augmentation de la température, la demi-vie étant de 75, 25 et 6 heures à des températures de 25°C, 37°C et 55°C respectivement. L’hydrate d’uracile dans le copolymère poly(dA-dU) irradié est stable à 4°C et à 25°C, et décroît avec une demi-vie de 6 heures à 37°C et de moins d’une demi-heure à 55°C. L’hydrate d’uracile et l’uracile ont été aussi détectés dans le poly(dG-dC) après une irradiation du copolymère. Une des conclusions majeures de ce travail est que l’hydrate de cytosine est relativement stable dans l’ADN à 37°C. De plus, lu décomposition de ce photoproduit s’effectue par désamination, conduisant à la formation de l’hydrate d’uracile. Ce dernier composé peut alors engendrer de l’uracile par déshydratation. La formation cl la stabilité des photohydrates pyrimidiniques dans l’ADN ont pu contribuer, au cours de l’évolution, au développement de diverses enzymes de réparation dont l’endonucléase III (et des activités enzymatiques analogues chez les organismes eucaryotes) et la glycosylase d’uracile

Le mécanisme de réparation par excision du 5-hydroxyméthyluracile dans l’ADN conduit à l’apoptose dans les lignées de fibroblastes de mammifère

Nous avons déjà démontré que la toxicité de la 5-hydroxyméthyl-2'- désoxyuridine (hmdUrd) envers les fibroblastes de hamster Chinois (cellules V79) résulte de l’excision d’un grand nombre de résidus d’hydroxyméthyluracile de l’ADN par l’enzyme hydroxyméthyluracile-DNA glysosylase. Nous montrons à présent que la mort des cellules V79 liée à ce mécanisme d’excision de la hmdUrd est du type apoptotique dans au moins 25% des cas. L’incubation des cellules V79 en présence de hmdUrd aboutit aux changements caractéristiques de l’apoptose mesurés par électrophorèse sur gel, cytométrie de flux et microscopie optique. Toutefois, hmdUrd ne provoque pas l’apoptose des cellules V79mutl qui ne possèdent pas de système de réparation par excision de la hmUra. L’électrophorèse en champ pulsé montre que le traitement par la hmdUrd aboutit la formation de fragments d’ADN double brin de haut poids moléculaire (2,2 Mb - 4,5 Mb) avant formation de l’échelle internucléosomale dans le cellules V79. L’analyse immunochimique montre que la protéine p53 est mutée dansles cellules V79 et V19mutl, indiquant que l’apoptose obtenue par un mécanisme de réparation par excision des bases de l’ADN est indépendante de l’action de p53. Ces résultats démontrent donc que l’apoptose secondaire à l’altération de l’ADN peut être la conséquence d’une activité de réparation de l’ADN