Deux méthodes pour démontrer comment les isolats de photolyase utilisent la lumière pour réparer l'ADN endommagé

Deux équipes de biochercheurs ont développé des processus similaires pour démontrer comment les isolats de photolyase utilisent la lumière pour réparer l'ADN endommagé. Dans leurs articles, tous deux publiés dans la revue Scienceles deux groupes décrivent leur processus de type animation stop-motion pour capturer l'action en détail.

Marten Vos, de l'École Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, a publié un article Perspectives dans le même numéro de revue décrivant les moyens généraux par lesquels l'ADN est réparé chez de nombreux non-mammifères via une protéine appelée photolyase et les procédures développées par les deux équipes de recherche qui capturez comment cela se produit étape par étape.

Des recherches antérieures ont montré que de nombreux animaux (même si la plupart ne sont pas des mammifères) ont développé un processus de réparation de l'ADN endommagé par les rayons UV : une protéine connue sous le nom de photolyase isole l'ADN endommagé et utilise ensuite l'énergie associée aux photons pour effectuer les réparations. Et même si ce processus a été compris à un niveau général, les étapes impliquées restent un mystère. Dans ces deux nouvelles études, les deux équipes ont développé un moyen de capturer une action à chaque instant, similaire à certains égards aux techniques d'animation stop-motion utilisées pour créer des films.

Les deux procédures partent de la connaissance que les dommages causés par les UV à l’ADN entraînent généralement la rupture de certaines des paires de bases qui maintiennent les deux brins ensemble. Lorsque cela se produit, les paires adjacentes se lient à d’autres brins brisés, empêchant ainsi l’ADN de se réparer.

Dans la première étude, une grande équipe internationale a utilisé des expériences de cristallographie résolues dans le temps pour capturer l’action au fur et à mesure qu’elle se déroulait. Dans le deuxième effort, une autre grande équipe internationale de chercheurs a utilisé une approche combinée impliquant à la fois une cristallographie résolue en temps et des analyses informatiques pour capturer le processus.

Les deux équipes ont pu enregistrer le processus en tirant un laser sur la photolyase au début de son travail. Chaque groupe a ensuite envoyé des impulsions de rayons X afin de capturer l'action à chaque étape. Ils ont découvert qu’une partie de la photolyase formait un V, lui permettant de capter un photon et son énergie.

Cette énergie a été utilisée pour renverser le V, puis pour transférer un électron vers un brin d’ADN endommagé, ce qui a rompu la liaison indésirable. Cela a libéré un électron, ramenant la photolyase à sa position verticale V, lui permettant d'aider à former une nouvelle liaison entre les brins précédemment brisés en rejoignant les paires de bases.

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