Les cassures double-brin : une menace pour l’ADN

L’ADN est une double hélice constituée de deux brins complémentaires. Une cassure double-brin (CDB) rompt les deux brins au même endroit, ce qui peut entraîner la perte d’information génétique. Ces cassures sont provoquées par des rayonnements ionisants (rayons X, UV), des produits chimiques ou des erreurs lors de la réplication. Si elles ne sont pas réparées, la cellule peut mourir ou devenir cancéreuse. Heureusement, deux grandes voies de réparation existent : la jonction d’extrémités non homologues (NHEJ) et la recombinaison homologue (RH).

📢 Rappel

L’ADN est formé de deux brins antiparallèles unis par des liaisons hydrogène entre bases complémentaires A-T et G-C.

📖 Définition

Une cassure double-brin (CDB) est une lésion qui rompt les deux brins de la molécule d’ADN au même niveau.

🔍 Exemple

Une radiographie médicale ou une exposition prolongée au soleil peut induire des CDB dans les cellules de la peau.

💡 À retenir : Une CDB non réparée peut être fatale pour la cellule ou favoriser un cancer.

⚡

La voie de secours

La NHEJ : réparation rapide mais risquée

La NHEJ (Non-Homologous End Joining) est la voie principale utilisée par la cellule en dehors de la phase S/G2. Elle consiste à rapprocher directement les deux extrémités cassées, à les nettoyer légèrement, puis à les recoller grâce à la ligase IV. Ce mécanisme est très rapide mais il peut perdre quelques nucléotides au niveau de la jonction. Il ne nécessite pas de matrice homologue, ce qui le rend utilisable à tout moment du cycle cellulaire. Cependant, cette réparation est dite fautive car elle peut créer de petites délétions ou insertions.

📖 Définition

La NHEJ (jonction d’extrémités non homologues) recolle directement les extrémités cassées sans modèle.

⭐ À retenir

La NHEJ est rapide mais peut créer de petites délétions à la jonction.

🔍 Exemple

La NHEJ est très utilisée dans les lymphocytes pour générer la diversité des anticorps.

💡 À retenir : La NHEJ est rapide mais peut introduire des erreurs (délétions) car elle recolle sans modèle.

🧩

La voie de précision

La recombinaison homologue : réparation fidèle

La recombinaison homologue (RH) utilise la chromatide sœur comme modèle intact pour copier l’information manquante. Elle n’est active qu’en phases S et G2, lorsque les deux chromatides sœurs sont présentes. La première étape est la résection des extrémités cassées pour créer des extrémités simple-brin. Ces brins envahissent la chromatide sœur et forment une boucle D, permettant la synthèse d’ADN complémentaire. La RH restaure la séquence d’origine sans perte d’information : c’est la voie la plus fidèle.

📢 Rappel

En phase S, l’ADN est répliqué : chaque chromosome possède deux chromatides sœurs identiques.

📖 Définition

La résection est la dégradation des extrémités 5’ pour produire des extrémités simple-brin 3’.

⭐ À retenir

La RH nécessite une chromatide sœur et ne fonctionne qu’en phases S/G2.

💡 À retenir : La RH copie la chromatide sœur intacte : elle répare sans erreur.

⚖️

Quand la cellule choisit

Comparer NHEJ et RH : un choix vital

Le choix entre NHEJ et RH dépend surtout du moment du cycle cellulaire. En phase G1, la cellule privilégie la NHEJ car aucune chromatide sœur n’est disponible. En phase S/G2, la RH peut être utilisée grâce à la présence d’une matrice intacte. La NHEJ est rapide mais mutagène, tandis que la RH est lente mais fidèle. Des défauts dans ces voies, par exemple une mutation du gène BRCA2 impliqué dans la RH, augmentent fortement le risque de cancer du sein ou de l’ovaire. Comprendre ces mécanismes aide à développer des thérapies ciblées contre le cancer.

⭐ À retenir

NHEJ en G1, RH en S/G2 : le cycle cellulaire dicte le choix de réparation.

🔍 Exemple

Les mutations des gènes BRCA1/BRCA2, impliqués dans la RH, prédisposent aux cancers du sein et de l’ovaire.

💡 À retenir : Le choix NHEJ/RH dépend du cycle cellulaire et influence le risque de cancer.

Fiche de révision Exercices

Connecte-toi pour donner ton avis sur ce cours.