Comment un électron peut induire un dommage oxydatif dans les bases de l'ADN en solution - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue L'Actualité Chimique Année : 2021

How can an electron induce oxidative damage in DNA in solution

Comment un électron peut induire un dommage oxydatif dans les bases de l'ADN en solution

Jun Ma
Sergey A. Denisov
Mehran Mostafavi

Résumé

Les dommages causés à l’ADN par l’attachement dissociatif d’électrons ont été bien étudiés dans les phases gazeuse et solide. Cependant, la compréhension à un niveau fondamental de ce processus dans l’environnement aqueux de l’ADN constitue encore un défi. Nous avons utilisé la radiolyse impulsionnelle picoseconde pour générer des électrons dans l’eau ou le diéthylène-glycol (DEG) liquides afin d’observer la dynamique de capture de ces électrons par les bases ADN/ARN. Dans un liquide, il faut au moins distinguer trois états différents d’électron : un électron quasi-libre (eql−) qui est un électron avec une certaine énergie cinétique dans le liquide, un électron présolvaté qui est un électron ayant perdu son énergie cinétique et est en cours de solvatation et un électron solvaté. Contrairement à certaines hypothèses de la littérature, nous montrons d’abord que l’électron quasi-libre (eql−) dans l’eau ne peut pas être capté par la guanine et l’adénine à très longue distance dans des solutions aqueuses avec des concentrations ≤ 50 mM. Cependant, l’observation d’une diminution substantielle du rendement initial de l’électron hydraté en fonction de la concentration en nucléosides/nucléotides, accompagné de la formation d’un radical anionique nucléotidique, présente une preuve directe d’une étape ultrarapide de dommages à l’ADN par le rayonnement ionisant via l’électron. Le canal de dissociation des ions négatifs transitoires dans les solutions nucléotidiques ne se produit pas, même pour des solutions contenant 0,25 M de nucléotides. En revanche, dans le diéthylène-glycol, nous démontrons que contrairement à l’électron solvaté (eDEG−) et l’électron présolvaté, l’électron quasi-libre se fixe efficacement à la ribothymidine, en formant juste après le dépôt d’énergie un radical anionique à l’état excité qui subit une dissociation de la liaison glycosidique N1-C1′. Grâce à la dissociation, ce processus, induit par un électron quasi-libre dans l’eau, constitue de fait une oxydation de la molécule qui aboutit à la même coupure de brin provoquée par une oxydation induite par le radical •OH.

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Chimie
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04310766 , version 1 (27-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04310766 , version 1
  • PUBMED : 32747845

Citer

Jun Ma, Sergey A. Denisov, Amitava Adhikary, Mehran Mostafavi. Comment un électron peut induire un dommage oxydatif dans les bases de l'ADN en solution. L'Actualité Chimique, 2021, 450, pp.13-18. ⟨hal-04310766⟩
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