What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Audrey Freudenreich

The DNA in just one of your cells

L'ADN d'une de nos cellules

gets damaged tens of thousands of times per day.

est endommagé des dizaines de milliers de fois par jour.

Multiply that by your body's hundred trillion or so cells,

Notre corps est composé d'une centaine de milliers de milliards de cellules.

and you've got a quintillion DNA errors everyday.

On obtient donc 10 puissance 18 lésions par jour.

And because DNA provides the blueprint

Étant donné que l'ADN fournit les informations

for the proteins your cells need to function,

aux protéines nécessaires au fonctionnement des cellules,

damage causes serious problems, such as cancer.

ces lésions peuvent provoquer des problèmes graves, comme le cancer.

The errors come in different forms.

Il y a plusieurs formes de lésions.

Sometimes nucleotides, DNA's building blocks, get damaged,

Parfois, ce sont les nucléotides, les blocs qui composent l'ADN,

qui sont endommagés,

other times nucleotides get matched up incorrectly,

ou des liaisons entre les nucléotides qui ne sont pas correctes.

causing mutations,

Ça provoque des mutations. Des cassures sur un ou les deux brins,

and nicks in one or both strands can interfere with DNA replication,

peuvent interférer avec la réplication de l'ADN,

or even cause sections of DNA to get mixed up.

ou être à la source de mutations de l'ADN.

Fortunately, your cells have ways of fixing most of these problems

Heureusement, nos cellules ont des mécanismes de réparation,

most of the time.

qui fonctionnent bien la plupart du temps.

These repair pathways all rely on specialized enzymes.

Ces mécanismes sont basés sur des enzymes spécialisées.

Different ones respond to different types of damage.

Chaque enzyme réagit à un type de lésion précis.

One common error is base mismatches.

Une lésion commune est le mésappariement.

Each nucleotide contains a base,

Chaque nucléotide a une base.

and during DNA replication,

Pendant la réplication de l'ADN,

the enzyme DNA polymerase is supposed to bring in the right partner

l'enzyme d'ADN polymérase est censée apporter le bon partenaire

to pair with every base on each template strand.

et le combiner avec chaque brin matriciel.

Adenine with thymine, and guanine with cytosine.

L'adénine avec la thymine, la guanine avec la cytosine.

But about once every hundred thousand additions,

Mais il fait une erreur toutes les cent mille combinaisons.

it makes a mistake.

The enzyme catches most of these right away,

L'enzyme peut réparer la lésion directement,

and cuts off a few nucleotides and replaces them with the correct ones.

en coupant quelques nucléotides, et en les remplaçant par les bonnes.

And just in case it missed a few,

Juste au cas où l'enzyme a omis une réparation,

a second set of proteins comes behind it to check.

un deuxième série de protéines s'assure que tout est en ordre.

If they find a mismatch,

Si elles trouvent une erreur,

they cut out the incorrect nucleotide and replace it.

elle coupe la base incorrecte, et la remplace.

This is called mismatch repair.

Ce mécanisme s'appelle réparation des mésappariements.

Together, these two systems reduce the number of base mismatch errors

Ensemble, ces deux systèmes réduisent le nombre d'erreur par mésappariement

to about one in one billion.

à une sur 1 milliard.

But DNA can get damaged after replication, too.

L'ADN peut aussi être endommagé après la réplication.

Lots of different molecules can cause chemical changes to nucleotides.

De nombreuses molécules différentes

peuvent altérer la chimie des nucléotides.

Some of these come from environmental exposure,

Certains facteurs proviennent de l'environnement,

like certain compounds in tobacco smoke.

comme des composants dans la fumée des cigarettes.

But others are molecules that are found in cells naturally,

Il y a aussi des molécules naturellement présentes dans les cellules,

like hydrogen peroxide.

le peroxyde d'hydrogène, par exemple.

Certain chemical changes are so common

Certaines mutations sont si communes,

that they have specific enzymes assigned to reverse the damage.

qu'elles ont une enzyme réparatrice qui leur est dédiée.

But the cell also has more general repair pathways.

Les cellules ont aussi des mécanismes de réparation non spécialisés.

If just one base is damaged,

Si une seule base est abîmée,

it can usually be fixed by a process called base excision repair.

elle peut être réparée avec un mécanisme appelé réparation par excision de base.

One enzyme snips out the damaged base,

Une enzyme excise la base dégradée,

and other enzymes come in to trim around the site and replace the nucleotides.

et d'autres enzymes viennent synthétiser le nucléotide enlevé.

UV light can cause damage that's a little harder to fix.

Les radiations ultraviolettes causent des lésions plus complexes à réparer.

Sometimes, it causes two adjacent nucleotides to stick together,

Elles peuvent mener des nucléotides adjacents à s'agglutiner.

distorting the DNA's double helix shape.

Ceci cause une déformation de la double hélice de l'ADN.

Damage like this requires a more complex process

De telles lésions requièrent un mécanisme plus complexe :

called nucleotide excision repair.

la réparation par excision de nucléotides.

A team of proteins removes a long strand of 24 or so nucleotides,

Une série de protéines vient enlever le brin de 24 nucléotides, ou plus,

and replaces them with fresh ones.

et le remplace par un nouveau.

Very high frequency radiation, like gamma rays and x-rays,

Des radiations de très haute fréquence, les rayons gamma ou X, par exemple,

cause a different kind of damage.

provoquent d'autres types de lésions.

They can actually sever one or both strands of the DNA backbone.

Elles peuvent couper un brin, ou les brins doubles d'ADN.

Double strand breaks are the most dangerous.

Les cassures des brins doubles sont les plus dangereuses.

Even one can cause cell death.

Une seule rupture peut mener à la mort de la cellule.

The two most common pathways for repairing double strand breaks

Les deux mécanismes les plus fréquents pour réparer des brins doubles cassés,

are called homologous recombination and non-homologous end joining.

sont la réparation par recombinaison homologue,

et la réparation par jonction d'extrémités non homologues.

Homologous recombination uses an undamaged section of similar DNA as a template.

La recombinaison homologue utilise

une séquence intacte d'ADN identique comme matrice.

Enzymes interlace the damaged and undamgaed strands,

Des enzymes entrelacent des brins intacts avec des brins dégradés,

get them to exchange sequences of nucleotides,

les forcent à échanger des séquences de nucléotides,

and finally fill in the missing gaps

et ajoutent les parties manquantes.

to end up with two complete double-stranded segments.

Ainsi, on retrouve des segments bicaténaires complets.

Non-homologous end joining, on the other hand,

La réparation par jonction d'extrémités non homologues,

doesn't rely on a template.

ne s’appuie pas sur une matrice.

Instead, a series of proteins trims off a few nucleotides

Une série de protéines va ôter quelques nucléotides,

and then fuses the broken ends back together.

et joindre les deux extrémités cassées.

This process isn't as accurate.

Ce mécanisme est moins précis.

It can cause genes to get mixed up, or moved around.

Il peut causer un changement de l'information génétique.

But it's useful when sister DNA isn't available.

Il reste néanmoins utile quand de l'ADN identique n'est pas disponible.

Of course, changes to DNA aren't always bad.

Il faut savoir que toutes les mutations génétiques ne sont pas mauvaises.

Beneficial mutations can allow a species to evolve.

Les mutations positives permettent aux espèces vivantes d'évoluer.

But most of the time, we want DNA to stay the same.

Mais en principe, on préfère que l'ADN reste identique.

Defects in DNA repair are associated with premature aging

Des défauts dans l'ADN réparé sont associés au vieillissement prématuré,

and many kinds of cancer.

et à divers types de cancers.

So if you're looking for a fountain of youth,

Si vous êtes à la recherche de la fontaine de jouvence,

it's already operating in your cells,

sachez qu'elle coule déjà tous les jours dans vos cellules,

billions and billions of times a day.

des milliards et des milliards de fois.