Réparation de l'ADN et recombinaison : mécanismes et spécificité

Réparation de l'ADN : Excision de Nucléotides et Réparation Directe

La réparation par excision de nucléotides implique une enzyme qui hydrolyse les liens phosphodiester multinucléotidiques d'un côté de la distorsion causée par la blessure. L'incision d'oligonucléotides est limitée par le tiré, et l'écart résultant est comblé par l'ADN polymérase I de E. coli et l'ADN polymérase ε (epsilon) chez les eucaryotes. L'espace est scellé par l'ADN ligase. Un complexe formé par les protéines UvrB et UvrA balaye l'ADN et se lie au site de la lésion. Le dimère UvrA se dissocie après avoir quitté la chaîne de sous-unité UvrB ancrée, après quoi UvrC se lie à UvrB, ce qui effectue les coupures des liaisons phosphodiester nécessaires. Le fragment résultant est éliminé par l'hélicase, et le trou se remplit grâce à l'ADN polymérase I.

La réparation directe concerne différents types de lésions qui sont réparées sans enlever la base ou les nucléotides. Un exemple est la photoréactivation directe des dimères cyclobutane de pyrimidine. Dans cette réaction, la photolyase de l'ADN joue un rôle primordial. Les dimères de pyrimidine sont le produit d'une réaction induite par la lumière ultraviolette. La photolyase utilise l'énergie lumineuse absorbée pour inverser la réaction. La photolyase contient généralement deux cofacteurs qui agissent comme agents d'absorption de lumière ou chromophores. Le mécanisme implique la génération de radicaux libres.

Recombinaison Spécifique au Site

Le réarrangement de l'information génétique entre des molécules d'ADN comprend un certain nombre de processus.

Recombinaison Homologue

Échanges génétiques entre deux molécules d'ADN qui portent une grande région de séquence presque identique.

Recombinaison Spécifique au Site

Les échanges se produisent seulement dans une séquence d'ADN déterminée.

Transposition de l'ADN

Différent des deux précédents, il s'agit d'un court segment de l'ADN avec la remarquable capacité à se déplacer d'un chromosome à un autre.

En nous concentrant sur la recombinaison spécifique au site, nous pouvons dire que le réarrangement d'ADN précis, alors la recombinaison génétique peut être impliquée homologue à deux séquences (à condition qu'elles soient égales).

Les systèmes de recombinaison exigent tous l'action spécifique de l'enzyme recombinase et une séquence d'ADN. L'enzyme agit sur les coupures. Une recombinase indépendante reconnaît et se fixe à chacun des deux sites de recombinaison. Sur chaque site, elle coupe un brin d'ADN à un endroit précis. La recombinase est liée de façon covalente à l'ADN. La liaison protéine-ADN obligatoire liant phosphodiester passagère conserve perdu dans la coupe de l'ADN. Des brins d'ADN coupés se rejoignent pour former un nouvel échange avec les liaisons phosphodiesters nouvelles (liaisons de Holliday).

Pour compléter le processus, la réaction doit être refaite à un deuxième point dans chacun des deux sites de recombinaison. Dans certains systèmes, les deux brins des sites de recombinaison sont coupés simultanément et avec de nouveaux brins sans intermédiaire de Holliday.