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RESEARCH PRODUCT

Complexation des acides aminés basiques arginine, histidine et lysine avec l’ADN plasmidique en solution aqueuse : participation à la capture de radicaux sous irradiation X à 1,5 keV

subject

description

L’environnement chimique de l’ADN en situation biologique est complexe notam-ment en raison de la presence d’histones, proteines nucleaires, associees en quantite approximativement egales a l’ADN pour former la chromatine. Les histones possedent de nombreux radicaux basiques arginine et lysine charges positivement et dont la majorite se trouve sur les chaines emergentes, l’ADN presente quant a lui des charges negatives sur ses groupements phosphates localises tout au long de la double helice. Dans cette etude, la complexite de la structure de la chromatine nucleaire est dans un premier temps mimee en solution aqueuse par la formation de complexes entre un ADN plasmidique sonde et les trois acides amines basiques, Arg, His, Lys, qui, mis a part His, sont protones au pH physiologique. Ces acides amines libres en solution sont reputes etre des capteurs efficaces de radicaux libres, notamment pour le radical hydroxyle, conferant ainsi un pouvoir protecteur vis-a-vis des effets indirects sur l’ADN en situation d’exposition aux rayonnements ionisants. A concentration fixee, les capacites de capture des acides amines libres, σ, pour le radical hydroxyle sont typiquement les suivantes σHis ≈σArg > σLys (σLys ≈ 0,1 × σArg ). Nous avons mesure les taux de cassures simple brin par plasmide et par Gray (χ) lors d’expositions de solutions aqueuses de complexes [acide amine – ADN plasmidique] aux rayons X ultra-mous (1,5 keV). A concentrations egales, les trois acides amines complexes et presents en large exces ne manifestent pas une capacite de protection de l’ADN proportionnelle a leur capacite de capture libre et en solution ; on trouve en effet des taux de cassures dans l’ordre suivant χHis > χArg > χLys (χLys ≈ 0,01 χArg ). Apres avoir detaille le mode operatoire de ces mesures, nous analyserons sur des bases bibliographiques, les modes specifiques d’interaction des acides amines basiques avec l’ADN. La specificite des liaisons de l’arginine avec l’ADN et plus particulierement sa propension a etre un ligand bidentate qui se lie aux bases (principalement G) de l’ADN nous permet d’expliquer les taux de cassures simple brin particulierement eleves observes avec Arg. Un mecanisme de transfert de radical intermoleculaire est suggere pour Arg. Un raisonnement globalement similaire peut etre tenu pour la lysine. Pour l’histidine, nous suggerons quelques voies possibles qui conduiraient a expliquer les taux de cassure anormalement eleves observes, mais cela demandera des experiences complementaires.