L’ADN ne se présente pas toujours en double hélice et des nœuds sont possibles, modifiant sa structure. Des chercheurs de l’université de Cambridge (Royaume-Uni) ont retrouvé des structures d’ADN à quatre brins à proximité de biopsies de tumeurs cancéreuses du sein. Ils ont publié leurs résultats le 3 août dernier dans la revue Nature Genetics.

La guanine à l’origine de l’ADN à quatre hélices

Les chercheurs impliqués dans cette étude observent régulièrement les zones où l’ADN se structure en quadruple hélice. Cette différence de structure, qui n’est pas une rareté, est le résultat des actions des “molécules d’ADN qui ne cessent de ‘respirer’, s'ouvrant et se refermant en permanence comme des fermetures éclair biologiques au gré des injonctions de l’organisme”, comme le note Sciences et Avenir. Par exemple, une forte dose de stress va conduire des enzymes des cellules de rein à augmenter la production de cette hormone qui va conduire à modifier les doubles hélices de l’ADN.

Plus précisément, la déformation de l’ADN de deux à quatre hélices repose sur leur composition majoritaire en guanine, l'une des quatre briques élémentaires de l'ADN, avec l'adénine, la cytosine et la thymine. Majoritairement, la double hélice de l’ADN se forme par l’association de ces briques élémentaires entre elles : la thymine avec la cytosine et l’adénine avec la guanine. Chacune de ces briques peut également s’associer avec elle-même à l’intérieur d’un même brin. C’est ainsi que se forme les quadruplexes dans les zones où l’ADN est riche en guanine.

Chaque quadruplex correspond à un type de cancer du sein

En observant les endroits où l’ADN se présente avec quatre brins, les chercheurs ont remarqué que cela se produit régulièrement dans les cellules des cancers du sein. Cela s’explique par le fait que l’ADN en quadruplex se crée en priorité dans des cellules se divisant rapidement, comme c'est le cas des cellules cancéreuses. “Nous sommes familiers avec cette représentation classique de la structure en double hélice de l’ADN, décrit le professeur Balasubramanian qui a participé à l’étude. Mais, durant la dernière décennie, il est devenu très clair que l'ADN existe aussi sous la forme d'une structure à 4 brins qui semble jouer un rôle important dans la biologie humaine. Pour la première fois, nous démontrons que ces structures sont très fréquentes dans les cellules de cancer du sein.”

La modification de la structure de l’ADN dans les cellules cancéreuses est due à des erreurs commises lors des processus de réplications et de divisions de ces cellules. Les chercheurs sont parvenus à observer que l’ADN à quatre brins adopte une forme légèrement différente en fonction du sous-type de cancer du sein. Ainsi, chaque configuration de quadruplex correspond à un type de cancer du sein et son observation pourrait permettre un meilleur diagnostic pouvant proposer un traitement plus efficace et ciblé.