L'ADN est en permanence exposé à des agents menaçant son intégrité et, par la suite, le bon fonctionnement des cellules. Il doit donc être surveillé minutieusement, certaines de ses altérations pouvant être à l'origine de nombreuses pathologies, telles que les cancers ou certaines maladies neurodégénératives.

L'un des ennemis de l'ADN est le stress oxydant. Il se manifeste dès lors que la production, endogène ou exogène, d'espèces réactives de l'oxygène dépasse la capacité antioxydante des cellules.

Parmi les lésions de l'ADN induites par le stress oxydant, l'oxydation de la guanine en 8-oxoguanine (8-oxoG) est la plus fréquente. Elle possède un fort potentiel mutagène et doit donc être détectée et réparée rapidement pour éviter la fixation dans le génome de mutations aux conséquences délétères. Pour se protéger, la cellule mobilise l'enzyme ADN glycosylase (OGG1), chargée de détecter la lésion et d'enclencher le mécanisme de « réparation par excision de base » de l'ADN (Base Excision Repair).

Voir OGG1 fonctionner dans des cellules vivantes

Jusqu'à présent étudié in vitro, le fonctionnement de l'enzyme OGG1 est mal connu dans les cellules vivantes. Pour mieux le connaître, des chercheurs du CEA-Jacob, en collaboration avec l'Institut Génétique & Développement de Rennes et le Centre de Biophysique Moléculaire (CNRS), ont caractérisé la dynamique d'OGG1 au sein du noyau de cellules humaines vivantes.

• ​Ils ont combiné des approches complémentaires, depuis l'analyse biochimique de l'interaction OGG1-ADN jusqu'à l'imagerie de cellules exprimant la protéine OGG1 couplée à un marqueur fluorescent.
• Ils ont suivi la dynamique d'OGG1 dans le noyau de cellules avant et après induction localisée de lésions 8-oxoG par micro-irradiation laser.

Ils ont ainsi pu observer que la protéine OGG1 scrute constamment l'ADN, en alternant rapidement des passages dans le nucléoplasme et sur l'ADN, et que certains résidus d'OGG1, au contact de la 8-oxoG ou du brin d'ADN adjacent, jouent un rôle essentiel dans le processus de détection des lésions.

• Le résidu G245 d'OGG1 est crucial pour établir un contact stable avec l'ADN. La mutation de ce résidu empêche en effet la protéine d'identifier les dommages oxydatifs induits par micro-irradiation laser.
• Les résidus Y203, N149 et N150 d'OGG1, impliqués dans les premiers stades de la recherche de la 8-oxoG, contribuent aussi, mais de manière différentiée, à l'identification de la lésion.