​L'irradiation par les UV induit dans l'ADN des lésions qui peuvent conduire à la mort cellulaire, à des mutations et à des cancers. Une équipe du CEA-IBITECS travaille depuis de nombreuses années sur les mécanismes biologiques de la réparation de ces lésions et notamment l’action des photolyases. Ces enzymes, que l’on ne retrouve pas chez l’Homme, mais chez les bactéries et jusqu’aux mammifères non-placentaires, utilisent de la lumière violette pour réparer l’ADN.

Une de ces lésions est particulièrement complexe car elle induit une liaison artificielle et délétère entre deux briques élémentaires de l’ADN, mais aussi le transfert d’un atome d’oxygène entre elles. Son nom : (6-4)PP¹. Si les théoriciens spéculent sur les mécanismes de réparation de ce défaut, aucune expérience ne les avaient jusqu’à présent mis en évidence. Les chercheurs du CEA-IBITECS ont levé le doute et ont démonté la principale hypothèse forgée par la communauté scientifique, à savoir un déclenchement de la réparation par une seule particule de lumière violette. Ils montrent en effet que deux photons violets sont requis pour effectuer la réparation. Ce résultat s’appuie sur des expériences ultra-sensibles de spectroscopie d’absorption cinétique, effectuées en collaboration avec des chercheurs de l’Université d’Osaka et de l’ENS Paris. Une solution comportant de l’ADN abîmé et de l’enzyme photolyase a été maintenue dans l’obscurité avant d’être exposée à une série de 20 éclairs laser violets espacés de 2 sec. Les chercheurs n’observent pas de réparation au 1^er éclair, mais une réparation significative à partir du 2^ème éclair et qui augmente avec chacun des éclairs ultérieurs.

Outre son intérêt en recherche fondamentale, la connaissance de ce mécanisme de réparation à deux photons pourrait mener au développement de molécules bio-inspirées pour traiter des pathologies telles que le Xerodermapigmentosum. Cette maladie génétique rare se caractérise par une sensibilité excessive au soleil, due à une incapacité à réparer les lésions de l’ADN comme le (6-4)PP².

1. Pyrimidine(6-4)pyrimidone ou photoproduit (6-4) 
2. Chez l’Homme, c’est la voie de réparation par excision des nucléotides qui est utilisée pour réparer ce type de défauts.