Base J
Le β-D-glucopyranosyloxyméthyluracile, couramment appelé base J en biologie moléculaire, est une base nucléique modifiée dérivée de l'uracile. Il s'agit d'un glucoside dans lequel le D-glucose est lié à un résidu d'hydroxyméthyluracile par une liaison osidique ; c'est toujours l'anomère β du glucose qui a été observé in vivo. Découvert en 1993 dans l'ADN nucléaire de Trypanosoma brucei, parasite responsable de la maladie du sommeil chez les humains, il s'agit de la première base nucléique hypermodifiée découverte dans le génome d'un eucaryote[2].
| β-D-Glucopyranosyl-oxyméthyluracile (Base J) | |
| |
| Structure du β-D-glucopyranosyloxyméthyluracile | |
| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | β-D-glucopyranosyloxyméthyluracile |
| Synonymes |
base J |
| No CAS | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | C11H16N2O8 [Isomères] |
| Masse molaire[1] | 304,2533 ± 0,0127 g/mol C 43,42 %, H 5,3 %, N 9,21 %, O 42,07 %, |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
La base J a été observée chez tous les kinétoplastidés étudiés, tels que les Leishmania[3] (Leishmania donovani) ou les trypanosomes (Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Trypanosoma borelli), qui provoquent des parasitoses. Chez ces organismes, elle agit comme terminateur de transcription de l'ARN polymérase II ; son absence dans des cellules knock-out se traduit par la poursuite de la lecture de l'ADN à travers les sites de terminaison de l'ARN polymérase II, ce qui conduit in fine à la mort de la cellule[4],[5]. On a également observé la base J chez des flagellés marins tels que Diplonema ainsi que chez Euglena gracilis, une algue unicellulaire, mais pas chez les autres protozoaires, ni chez les mycètes et les vertébrés, et donc pas chez l'homme.
La base J s'observe essentiellement dans les séquences répétées des organismes où on l'a identifiée, principalement dans les télomères. Elle remplace la thymine attendue dans environ 1 % des cas. Chez Trypanosoma brucei, elle n'a cependant pas été détectée lorsque le parasite se trouve chez l'hôte intermédiaire, en l'occurrence la mouche tsé-tsé. Elle est biosynthétisée par hydroxylation de la thymine (1) en hydroxyméthylthimidine (2) sous l'action d'une thymidine hydroxylase (A) puis glycosylation en β-D-glucopyranosyloxyméthyluracile (3) sous l'effet d'une glycosyltransférase (B) qu'il reste à identifier[3] :
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) J. H. Gommers-Ampt et P. Borst, « Hypermodified bases in DNA », FASEB Journal, vol. 9, no 11, , p. 1034-1042 (PMID 7649402, lire en ligne)
- (en) Piet Borst et Robert Sabatini, « Base J: Discovery, Biosynthesis, and Possible Functions », Annual Review of Microbiology, vol. 62, , p. 235-251 (PMID 18729733, DOI 10.1146/annurev.micro.62.081307.162750, lire en ligne)
- (en) Henri G.A.M. van Luenen, Carol Farris, Sabrina Jan, Paul-Andre Genest, Pankaj Tripathi, Arno Velds, Ron M. Kerkhoven, Marja Nieuwland, Andrew Haydock, Gowthaman Ramasamy, Saara Vainio, Tatjana Heidebrecht, Anastassis Perrakis, Ludo Pagie, Bas van Steensel, Peter J. Myler et Piet Borst, « Glucosylated Hydroxymethyluracil, DNA Base J, Prevents Transcriptional Readthrough in Leishmania », Cell, vol. 150, no 5, , p. 909-921 (PMID 22939620, PMCID 3684241, DOI 10.1016/j.cell.2012.07.030, lire en ligne)
- (en) Dane Z. Hazelbaker et Stephen Buratowskiemail, « Transcription: Base J Blocks the Way », Current Biology, vol. 22, no 22, , R960-R962 (PMID 23174300, PMCID 3648658, DOI 10.1016/j.cub.2012.10.010, lire en ligne)
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