Radiolyse de l’ADN : réactions primaires d’oxydo-réduction

¹ Department of Chemistry, Nuclear Research Centre-Negev, PO Box 9001, Beer-Sheva 84190, Israël.
² lnstitut Curie-Biologie, unité 350 INSERM, bât 112, Centre universitaire, 91405 Orsay cedex Adresse actuelle, France.
³ Laboratoire de chimie-physique, URA 400 CNRS, université René-Descartes, 45, rue des Saints-Pères, 75270 Paris cedex 06, France.
⁴ Groupe du conseil de recherches médicales du Canada en sciences des radiations, Département de médecine nucléaire et de radiobiologie, faculté de médecine, université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, J1H 5N4, Canada.

Résumé

Cette étude réunit des travaux récents concernant les événements primaires survenant lors de la radiolyse de l’ADN, travaux qui apportent une nouvelle façon d'envisager le comportement des charges formées initialement au sein de cette molécule et qui conduisent à développer un nouveau modèle décrivant le devenir de celles-ci. Dans ce modèle, l'action réductrice sur la cytosine (C) de l'électron éjecté lors d'une ionisation induirait des coupures double brin. La cytosine, une fois réduite, capterait un proton de sa base complémentaire, la guanine (G), qui deviendrait à son tour réductrice avec formation de deux radicaux libres couplés G(-H)˙ et C(H)˙. Ces derniers seraient à l'origine de telles coupures. Les coupures simple brin proviendraient, elles, de la thymine réduite ou de réactions d'oxydation initiées par la charge positive.

Abstract

This study gathers results found in recent publications concerning the early events that take place in DNA subjected to ionizing radiation. These results bring about a new way of contemplating the behavior of charges produced initially in this molecule, and lead to the development of a new model describing the fate of these charges. In this model, the reduction of the cytosine (C) base by the electron ejected during the ionization process would induce double-strand breaks. The anion radical C^-˙, once formed, is readily protonated by its complementary guanine (G), to form the radical C(H)˙. The deprotonated guanine, G(_-H)^-, can donate its electron to a radical cation, created during the ionizing process, with the formation of the radical G(-H)*. These two coupled free radicals lead to several reactions, one of which being a double-strand break. According to this model, the single-strand breaks would originate either from the reduced thymine or from oxidation reactions initiated by the positive charge.