Désamination - Deamination
La désamination est l'élimination d'un groupe amino d'une molécule . Les enzymes qui catalysent cette réaction sont appelées désaminases .
Dans le corps humain , la désamination a lieu principalement dans le foie , mais elle peut également se produire dans les reins . Dans les situations d'apport excessif en protéines, la désamination est utilisée pour décomposer les acides aminés en énergie. Le groupe amino est retiré de l'acide aminé et converti en ammoniac . Le reste de l'acide aminé est composé principalement de carbone et d' hydrogène et est recyclé ou oxydé pour produire de l'énergie. L'ammoniac est toxique pour le système humain et les enzymes le convertissent en urée ou en acide urique par addition de molécules de dioxyde de carbone (ce qui n'est pas considéré comme un processus de désamination) dans le cycle de l' urée , qui a également lieu dans le foie. L'urée et l'acide urique peuvent se diffuser en toute sécurité dans le sang, puis être excrétés dans l'urine.
Réactions de désamination dans l'ADN
Cytosine
La désamination spontanée est la réaction d' hydrolyse de la cytosine en uracile , libérant de l' ammoniac dans le processus. Cela peut se produire in vitro grâce à l'utilisation de bisulfite , qui désamine la cytosine, mais pas la 5-méthylcytosine . Cette propriété a permis aux chercheurs de séquencer l' ADN méthylé pour distinguer la cytosine non méthylée (présentée sous forme d' uracile ) et la cytosine méthylée (non modifiée).
Dans l' ADN , cette désamination spontanée est corrigée par l'élimination de l'uracile (produit de la désamination de la cytosine et ne faisant pas partie de l'ADN) par l' uracile-ADN glycosylase , générant un site abasique (AP). Le site abasique résultant est ensuite reconnu par des enzymes ( endonucléases AP ) qui rompent une liaison phosphodiester dans l'ADN, permettant la réparation de la lésion résultante par remplacement par une autre cytosine. Une ADN polymérase peut effectuer ce remplacement via une translation de coupure , une réaction d'excision terminale par son activité exonucléase 5'⟶3', suivie d'une réaction de remplissage par son activité polymérase. L'ADN ligase forme ensuite une liaison phosphodiester pour sceller le produit duplex entaillé résultant, qui comprend désormais une nouvelle cytosine correcte ( réparation par excision de base ).
5-méthylcytosine
La désamination spontanée de la 5-méthylcytosine produit de la thymine et de l'ammoniac. Il s'agit de la mutation d'un seul nucléotide la plus courante. Dans l'ADN, cette réaction, si elle est détectée avant le passage de la fourche de réplication, peut être corrigée par l'enzyme thymine-ADN glycosylase , qui élimine la base thymine dans un mésappariement G/T. Cela laisse un site abasique qui est réparé par les endonucléases AP et la polymérase, comme avec l'uracile-ADN glycosylase.
La désamination de la cytosine augmente les mutations C-To-T
Un résultat connu de la méthylation de la cytosine est l'augmentation des mutations de transition C-à-T par le processus de désamination. La désamination de la cytosine peut altérer les nombreuses fonctions régulatrices du génome ; les éléments transposables (TE) précédemment réduits au silence peuvent devenir transcriptionnellement actifs en raison de la perte de sites CPG. Les ET ont été proposés pour accélérer le mécanisme de création d'amplificateurs en fournissant un ADN supplémentaire compatible avec les facteurs de transcription de l'hôte qui ont finalement un impact sur les mutations C-à-T.
Guanine
La désamination de la guanine entraîne la formation de xanthine . La xanthine, cependant, s'apparie toujours à la cytosine .
Adénine
La désamination de l' adénine entraîne la formation d' hypoxanthine . L'hypoxanthine, d'une manière analogue au tautomère imine de l'adénine, s'apparie sélectivement à la cytosine au lieu de la thymine . Cela se traduit par une mutation de transition post-réplicative, où la paire de bases AT d'origine se transforme en une paire de bases GC.
Protéines supplémentaires remplissant cette fonction
- APOBEC1
- APOBEC3A-H, APOBEC3G - affecte le VIH
- Cytidine désaminase induite par activation (AICDA)
- Cytidine désaminase (CDA)
- dCMP désaminase (DCTD)
- AMP désaminase (AMPD1)
- Adénosine Désaminase agissant sur l'ARNt (ADAT)
- Adénosine Désaminase agissant sur l'ARNdb (ADAR)
- Adénosine Désaminase agissant sur les mononucléotides (ADA)
- Guanine Désaminase (GDA)