Etude des dommages radio-induits par les protons et les rayons X ultra-mous dans l’ADN à l’état solide et en phase aqueuse

Abstract

Dans cette étude, nous avons utilisé un générateur de rayons X ultra-mous à cathode froide pour exposer des solutions aqueuses d'ADN plasmidiques à faible TLE dans diverses conditions de capture. Les taux de cassures simples et doubles brins ont été évalués à l'aide de la quantification par gel d’électrophorèse des formes topologiques linéaire, circulaire et surenroulée de l'ADN plasmidique. Nous avons validé un processus d'agitation qui permet d'exposer 100 μl d'échantillons aqueux. La capture des radicaux OH par le tampon Tris a été étudiée à la température ambiante dans des conditions aérobies à la dose de 88 Gy et comparée avec les données recueillies dans la littérature (la dose absorbée a été déterminée par le dosimètre de Fricke). La comparaison de ces résultats avec les rares données de la littérature montre un très bon accord, ce qui permet donc de valider la procédure expérimentale. Les rendements de cassures simples brins d'ADN ont permis de déterminer le rapport des effets indirects aux effets directs à 96,2%. Ensuite, l'arginine a été utilisée à la fois pour créer un environnement chimique mimant de façon grossière l’environnement biologique de l’ADN en situation réelle. Par ailleurs l’arginine est un puissant capteur de radicaux OH, in vitro. Bien que l'arginine ait une capacité de capture (et donc de protection de l’ADN) plus grande que le Tris, de façon surprenante, il a conduit à des taux plus élevés de cassures. Sur la base d’une étude des modes de liaison chimique spécifiques de l'arginine à l'ADN, nous suggérons que les effets secondaires observés sont dus à la présence d'arginine à proximité, mais aussi à l'intérieur de la double hélice d'ADN. Nous avons également développé une nouvelle technique de formation de dépôts nanométriques d’ADN plasmidique sur des feuilles fines de Mylar. L’analyse des données obtenues lors de l’irradiation de ces couches nanométriques sous vide en utilisant un accélérateur Van de Graaf produisant un faisceau de protons ayant des énergies dans la région du pic de Bragg, montre que le comportement de l’ADN plasmidique dans nos conditions expérimentales indique qu’au voisinage de 185 keV les interactions produites dans ces couches d’ADN sont maximales. C’est en effet dans cette région que l’on a le maximum de dégâts (CSB, CDB, GCSB, σCSB).