Forme d'ADN quadruple brin dans laquelle la guanine (G) se regroupe par 4 pour
former une structure plane, le G-quadruplexe - il s'agit en fait d'un brin
unique d'ADN qui se trouve contraint de travserser cette structure 4 fois.
Cette conformation spatiale est due à la guanine, qui si elle s'apparie
spontanément avec la cytosine, peut tout aussi bien le faire avec une autre
base de guanine ! Ainsi, dès que 12 G s'enchaînent sur le brin d'ADN, chaque G
s'apparie avec un autre, ce qui aboutit à la formation d'un quadruplexe !
L'hélicase, enzyme chargée de dégrafer la double-hélice d'ADN, sait normalement
défaire aussi les quadruplexes, mais certaines mutations de l'hélicase l'en
rende incapable : c'est le cas dans le syndrome de Werner (progeria) et dans le
syndrome de Bloom (prédisposition tumorale et retard mental.
Les quadruplexes se situent souvent peu avant les oncogènes (myc, SRC...) et
jouerait donc un rôle régulateur pour ces gènes tumoraux. Ils sont par
ailleurs très présents dans les télomères - or alors qu'ils raccourcissent au
fur et à mesure que la cellule vieillit, dans le cas des cellules cancéreuses
il s'allongent au contraire (ce qui pourrait d'ailleurs expliquer en partie
leur immortalité) ! Les quadruplexes jouent donc un rôle majeur tant pour les
oncogènes que pour les télomères, et pourraient donc devenir une cible dans le
traitement des cancers.
Une étude française a d'ailleurs montré que l'on peut stopper la prolifération
des cellules cancéreuses in vitro en fixant des ligands aux quadruplexes.
La quarfloxine a été mise au point à cet effet, elle est actuellement testée en
essai clinique de phase II sur des malades porteurs de tumeurs
neuroendocriniennes [03/2013].
On estime que notre génome comprend plus de 300 000 quadruplexes : ils auraient
un rôle régulateur sur les gènes - certains pensent même qu'ils constituent un
3ème niveau de régulation de l'information génétique, aux côtés de l'ADN et de
l'épigénétique [03/2013] !
Connu uniquement in vitro jusqu'à présent, l'ADN G4 a été observé dans des
cellules cancéreuses humaines : il se forme notamment juste avant la division
cellulaire, lorsque la cellule duplique son matériel génétique.
Les chercheurs britanniques ont ainsi remarqué que la formation d'ADN G4 se
produit aussi bien dans les télomères que les autres régions du chromosome, et
que plus les cellules se divisent rapidement, plus il y a d'ADN G4 [01/2013].
On estime que lors de la réplication des 3 milliards de paires de bases qui
constituent l'ADN humain, et qui survient lors d'une division cellulaire, entre
1000 et 10 000 erreurs se produisent chaque jour dans chacune de nos cellules !
Le prix Nobel de chimie 2015 a été attribué au suédois Tomas Lindhal, à
l'américain Paul Modrich et au turco-américain Aziz Sancar pour avoir mis en
évidence ces dégradations de l'ADN ainsi que les mécanismes de réparation à
l'oeuvre dans nos cellules [11/2015].
Synonyme : ADN G4.
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