Introduction historique :
L’effet nocif des rayons ultra-violets a été étudié dès le début du XXe siècle sur des micro-organismes.
En 1933, Hausser et Von Hoemcke découvrent l’effet de la photoréactivation. Ils s’aperçoivent qu’une banane exposée aux UV noircit rapidement du fait de la nécrose cellulaire mais que si la banane est exposée à de la lumière blanche immédiatement après, cet effet disparait.
Par la suite, les mécanismes de la photoréactivation ont surtout été étudiés sur des virus, des bactéries et des levures de boulanger.
En 1958, la présence d’une enzyme photoréactivatrice appelée photolyase est identifiée dans des extraits de la bactérie ou de levure de boulanger.
A partir de là, les mécanismes de la formation des dimères de thymine par exposition aux UV commencent à être étudiés.
A l’heure actuelle, le mécanisme exact de la photoréactivation est assez bien compris mais fait toujours l’objet d’études.
Ce TP a pour but de montrer l’effet réparateur de l’ADN muté par la lumière blanche.
(D’après APBG)
Matériel :
- Du papier aluminium
- Une boîte à UV
- Une banane pas trop mûre
- Un stylo de laboratoire
- Un chronomètre
- Des ciseaux
- Une lampe de bureau
Méthode :
- Utiliser une boite à UV réglée sur 254 nm
- Emballer les extrémités de la banane de papier aluminium
- Écrire sur la peau de la banane les temps d’exposition à la lumière blanche. (Voir photo ci-dessous)
- Exposer toute la partie centrale aux rayons UV pendant 2 minutes.
- Puis, emballer la partie “0 minute” d’une bande papier aluminium de la largeur de la partie correspondante
- Exposer le reste à la lumière blanche pendant 10 minutes
- Puis, emballer d’une bande de papier aluminium à la 10e minute la partie correspondante,
- Recommencez le processus pour la bande à la 20e minute,
- Recommencez le processus pour la bande à la 30e minute,
- Recommencez le processus pour la bande à la 40e minute,
- Recommencez le processus pour la bande à la 50e minute.
Étude de la structure et mécanisme d’action des photolyases:
La photolyase est une enzyme isolée puis purifiée pour la première fois en 1971 à partir d’extrait de levure et en 1984, le gène PHR1 codant pour une photolyase est cloné et sa position dans le génome de la levure de boulanger est déterminée.
A l’adresse ci-dessous, on trouve le fichier 3CVU qui représente une photolyase de Drosophile fixée à un fragment d’ADN au niveau d’un dimère de thymine.
La structure a été résolue par diffraction aux rayons X.
Le fichier peut-être ouvert sur libmol.org:
La fiche technique de libmol se trouve ici:
Question:
- Sur cette molécule, trouvez puis colorez la molécule d’ADN
- Essayez d’identifier le dimère de thymine
- Colorez la l’enzyme qui est une protéine
- Prenez une capture d’écran
- Insérez-la dans votre cours
- Légendez
QCM:
une boite à UV réglée sur 254 nm
