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Chimie biologique radicalaire : de l'origine de l'ADN au métabolisme d'aujourd'hui

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Il est généralement admis que les radicaux libres, espèces chimiques très réactives, sont des poisons pour les systèmes vivants qui ont élaboré des mécanismes efficaces pour s'en protéger et s'en débarrasser lorsqu'ils viennent à se former, par accident. Par exemple ce qu'on appelle communément le stress oxydant est une situation caractérisée par une accumulation de radicaux issus de l'oxygène moléculaire, comme le radical superoxyde ou le radical hydroxyle, qui dépasse les capacités anti-oxydantes de l'organisme. Dans des situations extrêmes cela conduit à des pathologies graves.

Cette idée de l'incompatibilité biologique des radicaux doit être fondamentalement remise en cause à la lumière de toute une série d'observations biochimiques qui démontrent qu'une très grande quantité de réactions métaboliques et biosynthétiques font intervenir des intermédiaires radicalaires, remarquablement bien contrôlés, ouvrant largement le spectre des possibilités chimiques de transformation de la matière vivante. Cette chimie complexe sera illustrée par exemple avec le cas des ribonucléotide réductases, les enzymes responsables de la biosynthèse des désoxyribonucléotides, les précurseurs de l'ADN. D'autres systèmes enzymatiques radicalaires, appartenant à la superfamille des enzymes « Radical-S-Adénosyl-Méthionine », impliquées par exemple dans la biosynthèse de cofacteurs soufrés, de vitamines, d'antibiotiques, dans la modification d'ARNs de transfert et de protéines, ou encore dans des processus de réparation de l'ADN seront présentés.

La présentation des ribonucléotide réductases, essentielles à la synthèse de l'ADN, offrira l'opportunité de discuter en détail, notamment grâce à l'intervention de spécialistes, une question majeure de l'évolution chimique de la vie, à savoir la transition entre le « monde à ARN », ancien et aujourd'hui disparu, et le « monde à ADN » actuel. En effet il est communément admis que la vie a commencé avec l'ARN et les protéines et que l'ADN est un produit tardif de l'évolution. Le rôle d'une ribonucléotide réductase primitive et l'importance des virus dans "l'invention de l'ADN" seront plus particulièrement discutés.

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