Radiation-induced degradation of DNA bases

DRFMC/SCIB, Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques CEA/Grenoble, 17 avenue des Martyrs, 38054 Genoble cedex 9, France

Abstract

Radio-induced degradation of DNA involves radical processes. A series of lesions among the major bases degradation products has been measured in isolated DNA exposed to gamma radiation in aerated aqueous solution. Degradation can be accounted for by the formation of hydroxyl radicals upon radiolysis of water (indirect effect). The four bases are degraded in high yield. Direct effect has been mimicked by photo-induced electron abstraction from the bases producing their radical cation. Quantification of the modified bases showed that guanine is the preferential target. This can be explained by its lower oxidation potential and charge transfer phenomena.

Résumé

La décomposition radio-induite de l'ADN fait intervenir des processus radicalaires. Une série de lésions choisies parmi les produits majeurs de dégradation des bases a été mesurée dans de l'ADN isolé exposé au rayonnement en solution aqueuse aérée. Les modifications sont alors dues aux radicaux hydroxyles produits par la radiolyse de l'eau (effet indirect) et les quatre bases sont efficacement dégradées. L'arrachement d'électrons aux bases par photosensibilisation pour produire leur radical cation, a été utilisé comme modèle de l'effet direct. La quantification des bases modifiées montre que la guanine est préférentiellement dégradée. Cette observation peut s'expliquer par le plus faible potentiel d'oxydation de cette base ainsi que par les phénomènes de transfert de charge vers les guanines.