Rayonnements ionisants et UV: quels effets sur l'ADN ?

Publié par Adrien le 01/06/2020 à 09:00
Source: CEA

(c) Kirstypargeter
Une collaboration de l'Université Paris Saclay, associant l'Iramis et une start-up, montre que les rayonnements ionisants et UV-C ont des effets plus similaires sur l'ADN que ce qui était admis jusque-là. Ils forment autant d'états excités de l'ADN.

La lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) ultraviolette, ainsi que les rayons X et les particules de haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) - capables d'ioniser les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) - ne sont pas sans danger pour le vivant. La photobiologie et la radiobiologie étudient les risques associés à ces expositions, ainsi que leur potentiel thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.).

Ces rayonnements produisent dans la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) vivante des radicaux libres susceptibles d'endommager l'ADN. Selon les connaissances actuelles, les UV-C ont la particularité de porter l'ADN dans un état électronique excité, qui entraînent la formation de produits spécifiques.

Les chercheurs ont associé dans une même expérience des impulsions courtes et synchrones d'électrons et de lumière UV-C. Les premières, de durée picoseconde (10-12 s), comptent une centaine d'électrons de 4 keV tandis que les secondes, sont des impulsions sub-picoseconde (~ 10-13 s) de 70.10-15 J, à 266 nm.

L'étude montre que les rayonnements ionisants portent autant de molécules d'ADN dans des états excités que les rayonnements UV. Ces deux "stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans...)" présentent donc plus de similarités qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Cependant, les états peuplés sous l'effet des électrons accélérés sont de plus basse énergie et de plus courte durée de vie (La vie est le nom donné :) que ceux produits par les UV. La nature bien distincte de ces états excités et leurs impacts biologiques restent à étudier.

Cette collaboration associe l'Iramis, l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) des sciences moléculaires d'Orsay, le Laboratoire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) et des plasmas et la start-up ITeox (Innovation in Technologies "Electronix and "Optix"), à Gometz-le-Châtel. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) a bénéficié du soutien du Labex Palm et de la Région Île-de-France (DIM analytics).

Références:
Time-resolved cathodoluminescence of DNA triggered by picosecond electron bunches, Scientific Reports
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