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Podmore et al.1 reported a decrease in 8-oxo-7,8-dihydroguanine and an increase in 8-oxo-7,8-dihydroadenine in lympho-cyte DNA after intake of 500 milligrams of vitamin C daily for 6 weeks. In our view, four issues compromise the validity of their findings.

The tetraruthenated porphyrin, u.-[/wes0-5,1O,15,2O-tet-ra(pyridyl)porphyrin]tetrakis[ftis-(bipyridine)chloride ruthenium(II)] (TRP) is a supramolecular cationic species. The aim of the present investigation was to evaluate the photodynamic properties of TRP and Zn-TRP to damage DNA with emphasis on the mechanistic aspects. The ability for tetraruthenated porphyrin derivatives to induce photosensitization reactions has been determined using 2′-deoxyguanosine as a DNA model compound. The main photooxidation products of the targeted nucleoside were identified and classified according to their mechanisms of formation, involving either a radical pathway (type I) or a singlet oxygen-mediated mechanism (type II). Quantification of the different oxidation products provides a means to evaluate the relative contribution of type I and type II pathways associated with the oxidative photosensitization of 2′-deoxyguanosine by tetraruthenated porphyrin derivatives. Results indicate that x02 plays a major role in the mechanism of photooxidation mediated by these porphyrin derivatives. In addition an increase of the photosensitizing effect in the presence of zinc is observed. For each sensitizer, the ratio between type II and type I photoproducts has been calculated and compared to that of other known dyes such as methylene blue and riboflavin.

International audience; The photodynamic properties of the di- and tetrasulfonated zinc and aluminium phthalocyanines and a tetrasulfonated aluminium napththalocyanine were studied using 2'-deoxyguanosine as a DNA model compound. The major photooxidation products of this nucleoside were identified andclassified according to their formation through a radical mechanism (type I) or a singlet oxygen mediated mechanism (type 11). The major type I product was obtained and identified as 2,2-diamino-((2-deoxy-$\beta$-d-erythropentofuranosyl)-4-amino]-5(2H)-oxazolone. Two major type I1 products were characterized as the 4R* and 4S* diastereomers of 9-(2-deoxy-$\beta$-D-erythropentofuranosyl)-7,8-dihydro4-hydroxy-8-oxoguanine. In addition a third product, also resulting from a type II photooxidation, was identified as 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine. Quantification of these products provided a means to estimate the contribution of type I and type II pathways during the phthalocyanine and naphthalocyanine mediated photooxidation of 2'-deoxyguanosine, confirming the major role of singlet oxygen in these processes.

Base excision repair (BER) is likely to be the main mechanism involved in the enzymatic restoration of oxidative base lesions within the DNA of both prokaryotic and eukaryotic cells. Emphasis was placed in early studies on the determination of the ability of several bacterial DNA N-glycosylases, including Escherichia coli endonuclease III (endo III) and formamidopyrimidine DNA N-glycosylase (Fpg), to recognize and excise several oxidized pyrimidine and purine bases. More recently, the availability of related DNA repair enzymes from yeast and human has provided new insights into the enzymatic removal of several.OH-mediated modified DNA bases. However, it should be noted that most of the earlier studies have involved globally modified DNA as the substrates. This explains, at least partly, why there is a paucity of accurate kinetic data on the excision rate of most of the modified bases. Interestingly, several oxidized pyrimidine and purine nucleosides have been recently inserted into defined sequence oligonucleotides. The use of the latter substrates, together with overexpressed DNA N-glycosylases, allows detailed studies on the efficiency of the enzymatic release of the modified bases. This was facilitated by the development of accurate chromatographic and mass spectrometric methods aimed at measuring oxidized bases and nucleosides. As one of the main conclusions, it appears that the specificity of both endo III and Fpg proteins is much broader than expected a few years ago.

International audience; Rationale : An alternative approach for the improvement of radiotherapy consists in increasing differentially the radiation dose between tumors and normal tissues using nanoparticles (NPs) that have been beforehand internalized into the tumor. These high-Z NPs can be photo-activated by monochromatic synchrotron X-rays, leading to a local dose enhancement delivered to the neighbouring tumor cells. In this study, we evaluated the ability of iron NPs to act as radiosensitizers in vitro and through simulations.Materials and Methods : The radiosensitizing effect of Fe NPs was assessed through Monte Carlo simulations (PENELOPE) and in vitro experiments: F98 tumor cells were incubated for 24h with Fe NPs before being irradiated at 30 keV, 51 keV or 80 keV. The cell survival was measured by clonogenicity and MTT assays. Subsequently, the iron intake after a 24h incubation with NPs was characterized using ICP-MS and the iron distribution was studied thanks to X-ray fluorescence microscopy.Results : F98 are able to endocytose NPs: we measured ~20±4pg of internalized iron per cell (initial iron concentration: 0.06mg/mL in culture medium). The Fe NPs are located in vacuoles in the cytoplasm. The presence of Fe NPs in the cells caused a 1.6±0.4 enhancement of cell death with 30 keV irradiation (initial iron concentrations in culture medium 0.06 mg/mL).Conclusion : F98 tumor cells were able to endocytose and retain Fe NPs in their cytoplasm, and a significative effect of the NPs was observed for a 30 keV irradiation. Our following studies will attempt to better characterize and optimize the radio-sensitizer properties of Fe NPs and shed light on another way to distribute them into the tumor site.This work was supported by the LabEx PRIMES Lyon, France. We thank ESRF for the beamtime and technical support.

The endonuclease III from Escherichia coli is a repair enzyme which exhibits both a glycosylase and an endonuclease function. The activity of the enzyme can be assayed by measuring the released targeted bases in solution from a sample of modified DNA. In the present study, gas chromatography-mass spectrometry was used together with an HPLC prepurification step in order to single out the released bases. The prepurification was found to enhance the specificity and the sensitivity of the assay. Thus, the overall method allowed us to analyze separately 5-hydroxy-5,6-dihydrothymine from the cis and trans isomers of 6-hydroxy-5,6-dihydrothymine. Examples of application of the assay are provided with the measurement of the E. coli endonuclease III-mediated excision of 5-hydroxy-5,6-dihydrothymine and 5,6-dihydrothymine from samples of gamma-irradiated DNA in the presence of cysteine.

During the last three decades there was an increasing interest for developing biomarkers of oxidative stress. Therefore, efforts have been made to develop sensitive methods aimed at measuring cellular levels of oxidatively generated DNA lesions. Initially, most attention had focused on 8-oxo-7,8-dihydro-2'- deoxyguanosine (8-oxodGuo) probably because reliable analytical methods (mostly HPLC coupled to electrochemical detection) were available since mid-eighties to detect that lesion at the cellular level. With the recent development of more versatile analytical (using mass spectrometric detection) and biochemical assays (such as the comet assay) efforts are currently made to measure simultaneously several DNA lesions. The main degradation pathways of the four main pyrimidine (thymine, cytosine) and purine (adenine, guanine) bases mediated by hydroxyl radical (•OH), one-electron oxidants and singlet oxygen (1O2) have been also studied in detail and results indicate that other DNA modification than 8-oxodGuo could represent suitable biomarkers of oxidative stress. In this review article, the main oxidative degradation products of DNA will be presented together with their mechanisms of formation. Then the developed methods aimed at measuring cellular levels of oxidatively generated DNA lesions will be critically reviewed based on their specificity, versatility and sensitivity. Illustration of the powerfulness of the described methods will be demonstrated using quantification of DNA lesions in cells exposed to ionizing radiations. In addition, recent work highlighting the possible formation of complex DNA lesions will be reported and commented regarding the possibility of using such complex damage as potential biomarkers of oxidative stress.

The Nucleotide Excision Repair (NER) pathway is responsible for the removal of a wide range of structurally and chemically variable bulky lesions causing minor to important distortions to the DNA helix. These lesions can be introduced by exogenous factors like UV-irradiation or diverse carcinogens. How such a diverse set of lesions are recognized and removed by just a small set of proteins, the Uvr proteins in bacteria, remains largely misunderstood. To address this question, we have developed an in vitro incision assay using the NER system from the radiation resistant bacterium, Deinococcus radiodurans, composed of 4 proteins: UvrA1, UvrB, UvrC and the DNA helicase UvrD, which is dispensable for the incision activity. In contrast to earlier studies that have made use of Uvr proteins from thermophilic bacteria, the reconstitution of the UvrABC system relied on the use of purified proteins from a single, mesophilic bacterium. The incision activity was evaluated on either short DNA oligonucleotides containing modified bases or on plasmid DNA treated with a number of damaging agents.In this study, we have optimized the incision assay and determined the minimal components and their optimal concentrations needed for efficient repair of bulky lesions. This assay has enabled us to explore the substrate specificity of bacterial NER notably by determining the nature and abundance of lesions repaired by the Uvr proteins by HPLC-MS/MS, the kinetics of repair and the nature of the released product resulting from the dual cleavage reaction. Our data reveal clear differences in the extent of processing of different substrates. The incision assay was also used to decipher the role of the different domains of UvrC in the repair process, which remains one of the most enigmatic steps of NER. Overall, these studies have shed light on several aspects of this repair pathway and provide the scientific community with a powerful tool for future studies.Keywords: UvrABC, Nucleotide Excision Repair, DNA lesions, Deinococcus radiodurans, damaging agents, HPLC-MS/MS., La voie de réparation par excision nucléotidique (NER) est responsable de l'élimination de lésions très distinctes structurellement et chimiquement. Ces lésions qui sont généralement volumineuses peuvent provoquer des distorsions de la double hélice de l'ADN. Elles sont introduites dans le génome par des facteurs exogènes comme l'irradiation UV ou divers cancérogènes. La reconnaissance de substrats aussi diversifiés par les protéines Uvr dans les bactéries, est encore en grande partie incompris. Pour répondre à cette question, nous avons développé un test d'incision in vitro utilisant le système NER de la bactérie résistante aux radiations, Deinococcus radiodurans, composé de 4 protéines: UvrA1, UvrB, UvrC et UvrD. L’hélicase UvrD n’est pas essentielle pour l’incision. Contrairement aux études antérieures qui utilisaient des protéines Uvr de bactéries thermophiles, la reconstitution de ce système UvrABC repose sur l'utilisation de protéines purifiées à partir d'une même bactérie mésophile. L'activité d'incision a été évaluée soit sur des oligonucléotides d'ADN courts contenant des bases modifiées, soit sur de l'ADN plasmidique traité avec différents agents génotoxiques.Dans cette étude, nous avons optimisé le test d'incision et déterminé les composants minimaux et leurs concentrations optimales nécessaires pour une réparation efficace des lésions volumineuses. Ce test a permis d'explorer la spécificité de substrat du NER bactérien notamment en déterminant la nature et l'abondance des lésions réparées par les protéines Uvr par HPLC-MS/MS, la cinétique de réparation et la nature du produit libéré résultant du clivage du substrat. Nos données révèlent des différences nettes dans la réparation des différents substrats. Le test d'incision a également été utilisé pour mieux appréhender le rôle des différents domaines de la protéine UvrC dans le processus de réparation, qui reste l'une des étapes les plus énigmatiques du NER. Dans l'ensemble, ces études ont éclairci plusieurs aspects de cette voie de réparation et fournissent à la communauté scientifique un outil puissant pour de futures études.Mots clés: UvrABC, Réparation par Excision de Nucléotides, lésions de l'ADN, Deinococcus radiodurans, agents génotoxiques, HPLC-MS/MS.

The liver is the largest internal organ and plays an important part in maintaining the homeostatic balance in the body. It is also one of the primary sites of nanoparticle accumulation. HepG2 spheroids were used as an in vitro model to assess iron oxide (magnetite, Fe3O4 and maghemite, γ-Fe2O3) nanoparticle (NP) toxicity. The development of HepG2 spheroids by the hanging drop method was illustrated through cell viability and tissue morphology assessment of spheroids generated from 1000, 5000, and 10,000 cells per drop. The spheroids generated from 5000 cells per drop had the most optimal configuration. Liver function was assessed by albumin, urea and aspartate transaminase which were expressed in physiologically relevant concentrations by the HepG2 spheroid.Synchrotron X-ray fluorescence (SXRF) was used to assess NP distribution and metal homeostasis. The SXRF studies showed a dose-dependent accumulation of NPs inHepG2 spheroid transverse tissue sections. This accumulation also affected ironhomeostasis by significantly increasing intracellular copper levels. The elemental distribution of calcium and selenium also increased upon challenge with NPs, whichmay be involved in the removal of reactive oxygen species (ROS). Glucose metabolism shifted towards anaerobic respiration in presence NPs, exhibiting the Warburg effect. Transmission electron microscopy also shows intracellular localisation of the iron oxide NPs. Cytokinesis block micronucleus (CBMN) and single-cell gel electrophoresis (comet) assays were used to assess genotoxicity. Both NPs induced a significant increase in micronuclei frequency. Pan-centromeric staining further indicated that the primary mode of action of DNA damage caused by iron oxide NPs was clastogenic. Comet scores showed no significant increases in tail intensities percentages. In conclusion, the HepG2 spheroid model is representative of an in vivo liver due to its ability to mimic glucose metabolism, liver functionality and metal homeostasis responses. Iron oxide NPs cause the HepG2 spheroids to respire anaerobically and disrupt iron homeostasis which can potentially lead to the generation of ROS resulting in the DNA damage., Le foie est le plus grand organe interne et joue un rôle important dans le maintien de l'équilibre homéostatique dans le corps. C'est également l'un des principaux sites d'accumulation de nanoparticules. Les sphéroïdes HepG2 ont été utilisés comme modèle in vitro pour évaluer la toxicité des nanoparticules (NP) d'oxyde de fer (magnétite, Fe3O4 et maghémite, γ-Fe2O3). Le développement des sphéroïdes HepG2 par la méthode des gouttes suspendues a été quantifié par l’évaluation de la viabilité cellulaire et de la morphologie des tissus des sphéroïdes générés à partir de 1000, 5000 et 10 000 cellules par goutte. Les sphéroïdes générés à partir de 5000 cellules par goutte avaient la configuration la plus optimale. La fonction hépatique a été évaluée par l'albumine, l'urée et l'aspartate transaminase, qui ont été exprimées à des concentrations physiologiquement pertinentes par le sphéroïde HepG2.La fluorescence des rayons X synchrotron (SXRF) a été utilisée pour évaluer la distribution des NP et l'homéostasie des métaux. Les études SXRF montrent une accumulation dépendante de la dose de NP dans les coupes transversales de tissu sphéroïde HepG2. Cette accumulation a également affecté l'homéostasie du fer en augmentant de manière significative les niveaux de cuivre intracellulaire. Lesconcentrations du calcium et du sélénium ont également augmenté en présence desNP, ces deux éléments pouvant être impliquées dans l'élimination des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Le métabolisme du glucose s'est déplacé vers la respiration anaérobie en présence de NP, montrant l'effet Warburg. La microscopie électronique à transmission montre également la localisation intracellulaire des NP d'oxyde de fer. L'analyse des micronoyaux par blocage de la cytokinèse (CBMN) et l'électrophorèse en gel unicellulaire (comet) ont été utilisées pour évaluer la génotoxicité. Les deux NP ont induit une augmentation significative de la fréquence des micronoyaux. La coloration pan-centromérique a en outre indiqué que le principal mode d'action des dommages à l'ADN causés par les NP d'oxyde de fer était le clastogène. Les résultats comet n'ont montré aucune augmentation significative des pourcentages d'intensité de la queue.En conclusion, le modèle sphéroïde HepG2 est représentatif d'un foie in vivo en raison de sa capacité à imiter le métabolisme du glucose, la fonctionnalité du foie et les réponses à l'homéostasie des métaux. Les NP d'oxyde de fer amènent un métabolismedes sphéroïdes HepG2 anaérobie et perturbent l'homéostasie du fer, ce qui peut potentiellement générer la génération de ROS entraînant des lésions de l'ADN.

A novel approach for the treatment of tumors consists in using the interaction between X-rays and a drug which has been beforehand internalized into the tumor. This cancer therapy is based on the photo-activation of high atomic number elements, leading to a local dose enhancement delivered to the tumor cells by radiations. This dose enhancement is arising from secondary and Auger electrons created after photoelectric interactions. One of the most limiting parameters for the success of this new therapeutic strategy is the amount and distribution of the radiosensitizer within the tumor versus normal tissue. To overcome this limitation, nanoparticles (NPs) are currently under investigation. The limitation factor is then to address sufficient quantities of the NPs to the tumor. The aim of this project is to improve the radiosensitizer distribution using specific features of macrophages. Indeed, macrophages can very efficiently internalize NPs. In addition, they have been shown to home in on malignant tissues after irradiation (up to ~ 50% of the cells observed in brain tumors are monocytes/macrophages). Thus we will use NPs loaded macrophages as vectors to deliver high amounts of NPs to the tumor. The macrophages will be driven to the tumor bed using microbeam irradiations. The local accumulation of iron-loaded macrophages will increase radiation dose within the tumor upon irradiation with low energy radiations. We expect that this biologically mediated method delivery will overcome the problems of specificity and inhomogeneous distribution of the NPs in the tumor, leading to a significant improvement in the therapeutic efficacy of this innovative treatment.; Malgré le développement de nouveaux traitements, la survie moyenne des patients atteints de gliomes (tumeurs cérébrales malignes) n’a augmenté que de quelques mois ces 25 dernières années. Ces tumeurs se sont révélées très résistantes à la chimiothérapie, notamment à cause de la Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) qui empêche une distribution suffisante de médicaments dans la tumeur. La radiothérapie standard n’offre pas non plus de solution appropriée car la dose requise pour stériliser les cellules tumorales provoque aussi la nécrose du tissu cérébral sain. Une nouvelle approche thérapeutique consiste à utiliser l'interaction entre les rayons X et un composé préalablement internalisé dans la tumeur. Ce composé est un élément de numéro atomique élevé et peut être « photoactivé » : une fois excité par un rayonnement X, il génère des cascades d’électrons secondaires qui déposent leur énergie dans leur proche environnement. Cela conduit à une augmentation locale de la dose reçue par les cellules tumorales. Un des paramètres les plus limitants pour la réussite de cette nouvelle stratégie thérapeutique est la concentration et la répartition des éléments radio-sensibilisants que l’on peut obtenir au sein de la tumeur par rapport à un tissu normal. Pour surmonter cette limitation, les nanoparticules (NPs) font actuellement l’objet de nombreuses études car elles permettent de vectoriser une grande quantité d’éléments lourds dans des cibles cellulaires. Le but de ce projet est d'améliorer la distribution des composés radio-sensibilisants via l’utilisation de cellules immunitaires, les macrophages. Reconnus pour leurs grandes capacités de phagocytose, les macrophages peuvent très efficacement intérioriser des NPs et sont capables de migrer vers les sites tumoraux à travers la barrière hémato encéphalique (BHE). Nous souhaitons développer un système d'administration des NPs de fer utilisant les macrophages : ceux-ci, chargés de NPs in vitro, seront injectés par voie veineuse et migreront dans la tumeur en passant à travers la BHE tels des « Chevaux de Troie ». La tumeur sera ensuite irradiée avec un rayonnement X ajusté à l’énergie optimale grâce au rayonnement synchrotron. Les nanoparticules, qui seront alors réparties en grande quantité spécifiquement dans la tumeur, produiront des électrons très toxiques pour les cellules voisines. Ceci conduira à la destruction de la tumeur tout en épargnant les tissus sains.

A novel approach for the treatment of tumors consists in using the interaction between X-rays and a drug which has been beforehand internalized into the tumor. This cancer therapy is based on the photo-activation of high atomic number elements, leading to a local dose enhancement delivered to the tumor cells by radiations. This dose enhancement is arising from secondary and Auger electrons created after photoelectric interactions. One of the most limiting parameters for the success of this new therapeutic strategy is the amount and distribution of the radiosensitizer within the tumor versus normal tissue. To overcome this limitation, nanoparticles (NPs) are currently under investigation. The limitation factor is then to address sufficient quantities of the NPs to the tumor. The aim of this project is to improve the radiosensitizer distribution using specific features of macrophages. Indeed, macrophages can very efficiently internalize NPs. In addition, they have been shown to home in on malignant tissues after irradiation (up to ~ 50% of the cells observed in brain tumors are monocytes/macrophages). Thus we will use NPs loaded macrophages as vectors to deliver high amounts of NPs to the tumor. The macrophages will be driven to the tumor bed using microbeam irradiations. The local accumulation of iron-loaded macrophages will increase radiation dose within the tumor upon irradiation with low energy radiations. We expect that this biologically mediated method delivery will overcome the problems of specificity and inhomogeneous distribution of the NPs in the tumor, leading to a significant improvement in the therapeutic efficacy of this innovative treatment., Malgré le développement de nouveaux traitements, la survie moyenne des patients atteints de gliomes (tumeurs cérébrales malignes) n’a augmenté que de quelques mois ces 25 dernières années. Ces tumeurs se sont révélées très résistantes à la chimiothérapie, notamment à cause de la Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) qui empêche une distribution suffisante de médicaments dans la tumeur. La radiothérapie standard n’offre pas non plus de solution appropriée car la dose requise pour stériliser les cellules tumorales provoque aussi la nécrose du tissu cérébral sain. Une nouvelle approche thérapeutique consiste à utiliser l'interaction entre les rayons X et un composé préalablement internalisé dans la tumeur. Ce composé est un élément de numéro atomique élevé et peut être « photoactivé » : une fois excité par un rayonnement X, il génère des cascades d’électrons secondaires qui déposent leur énergie dans leur proche environnement. Cela conduit à une augmentation locale de la dose reçue par les cellules tumorales. Un des paramètres les plus limitants pour la réussite de cette nouvelle stratégie thérapeutique est la concentration et la répartition des éléments radio-sensibilisants que l’on peut obtenir au sein de la tumeur par rapport à un tissu normal. Pour surmonter cette limitation, les nanoparticules (NPs) font actuellement l’objet de nombreuses études car elles permettent de vectoriser une grande quantité d’éléments lourds dans des cibles cellulaires. Le but de ce projet est d'améliorer la distribution des composés radio-sensibilisants via l’utilisation de cellules immunitaires, les macrophages. Reconnus pour leurs grandes capacités de phagocytose, les macrophages peuvent très efficacement intérioriser des NPs et sont capables de migrer vers les sites tumoraux à travers la barrière hémato encéphalique (BHE). Nous souhaitons développer un système d'administration des NPs de fer utilisant les macrophages : ceux-ci, chargés de NPs in vitro, seront injectés par voie veineuse et migreront dans la tumeur en passant à travers la BHE tels des « Chevaux de Troie ». La tumeur sera ensuite irradiée avec un rayonnement X ajusté à l’énergie optimale grâce au rayonnement synchrotron. Les nanoparticules, qui seront alors réparties en grande quantité spécifiquement dans la tumeur, produiront des électrons très toxiques pour les cellules voisines. Ceci conduira à la destruction de la tumeur tout en épargnant les tissus sains.

Humans are constantly exposed to environmental genotoxic agents. These agents can induce different types of DNA damage, which have been associated with an increased risk of developing cancer. In order to maintain genomic integrity, cells have multiple DNA repair mechanisms that help protect their DNA from injury. Investigation of the impact of these exogenous genotoxic agents on individuals leads to the emergence of a new field, biomonitoring. This field allows researchers to evaluate individual exposure to genotoxic agents based on the detection of biological markers of exposure. However, up to now, the major limitations in this area are the lack of relevant biomarkers, as well as the availability of methods to detect them. In order to define new biomarkers, two cell lines were exposed to two well-known carcinogenic compounds, benzo[a]pyrene and vinyl chloride, as well as their toxic metabolites, in order to determine the consequences of these exposures. Two methods were used: DNA lesions were quantified by HPLC-MS/MS and DNA repair activities were evaluated using a microarray assay developed by the start-up company, LXRepair. This approach allowed us to gain a global understanding related to the exposure of these compounds by considering different parameters, such as the specificity of different cellular responses to a given genotoxic agent and the minimum concentration needed to observe an effect with respect to its toxicity. This study underlines the complexity to obtain specific cellular responses to a given genotoxic agent. However, DNA repair signatures bring on the intricacy of the regulations of DNA repair mechanisms and open up new research avenues., Les êtres humains sont constamment confrontés à des agents génotoxiques issus de l’environnement ou liés aux activités humaines. Ces agents induisent différents types de lésions sur l’ADN et peuvent conduire à un risque accru de développer des cancers. Pour préserver son intégrité génétique, la cellule possède divers mécanismes de réparation permettant leur élimination. L’impact de ces agents exogènes sur l’organisme a conduit à l’émergence d’un nouveau domaine, la biosurveillance. Elle vise à évaluer l’exposition des individus par l’identification d’indicateurs biologiques de l’exposition. Cependant, à ce jour, une des limites principales dans ce domaine est le manque de méthodes et de biomarqueurs disponibles. Afin de définir de nouveaux biomarqueurs, les conséquences de l’exposition de deux agents cancérigènes reconnus, le benzo[a]pyrène et le chlorure de vinyle, ainsi que leurs métabolites toxiques ont été évaluées dans deux modèles cellulaires. Pour cela, deux méthodes ont été utilisées : la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse pour la quantification des lésions formées ainsi qu’un test de mesure des activités enzymatiques de réparation développé par la société LXRepair. Cette approche permet d’appréhender de manière globale l’exposition à ces composés en étudiant différents paramètres comme le seuil de déclenchement, la variabilité ainsi que la spécificité de la réponse cellulaire. L’étude a montré la difficulté de mettre en évidence une réponse spécifique à un agent donné. Cependant, les profils de réparation obtenus ont souligné la complexité des régulations mises en jeu et permettent de soulever de nouvelles pistes de recherches.

An efficient radiotherapy needs a localized dose to the tumour, which means a high contrast between tumorous and healthy tissues. A synchrotron low energy monochromatic irradiation of a tumour charged in high-Z elements allows maximizing photoelectric interactions in the tumour and spare the healthy tissues. Photoelectrons and high LET Auger electrons thus produced deposit their energy locally, enhancing radiation dose to tumor cells. Another interaction allows to enhance the dose by Auger electrons: the Mössbauer effect. This resonant and recoilless interaction specific to some isotopes like 57Fe has a cross section 450 times bigger than photoelectric effect. This thesis evaluates the in vitro use of magnetite nanoparticles combined with those 2 types of interactions. The nanoparticles evaluated present a high internalisation and a perinuclear distribution inside F98 cells. A dose-enhancement factor of 3 was obtained by photo activation of the iron Nps, this represents a huge increase. This multidisciplinary work encompasses experiments in chemistry, physics and biology in order to evaluate the applications of magnetite nanoparticles to radiotherapy.; Une radiothérapie efficace nécessite un dépôt de dose localisé à la tumeur, et donc un contraste entre le tissu tumoral et les tissus sains environnants. Une irradiation de basse énergie monochromatique au synchrotron d'une tumeur chargée en éléments lourds permet de maximiser l'interaction photoélectrique dans la tumeur et d'épargner les tissus sains, car les photoélectrons et les électrons Auger produits ont un TEL très élevé et déposent leur énergie autour des éléments lourds, augmentant fortement le dépôt de dose. Ils peuvent induire des dommages à l'ADN (cassures double brin) fortement létaux. Un autre phénomène permet également de promouvoir l'émission d'électrons Auger et d'augmenter ainsi la dose, l'effet Mössbauer. Cette interaction résonante et sans recul spécifique à certains isotopes dont le 57Fe présente une section efficace 450 fois plus importante que celle de l'effet photoélectrique. Ce travail de doctorat a évalué l'utilisation in vitro de nanoparticules de magnétite combinées à ces deux effets physiques. Les nanoparticules présentent une internalisation et une distribution dans les cellules F98 qui sont très propices à la radiosensibilisation : de grandes concentrations proches du noyau des cellules, et peu de toxicité ont été obtenues. Ceci a permis d'obtenir par photoactivation des NPFe un facteur d'augmentation de 3 ce qui est considérable. Ce travail multidisciplinaire rassemble des expériences de physique, de biologie et de chimie, pour évaluer les applications de nanoparticules de fer à la radiothérapie.

An efficient radiotherapy needs a localized dose to the tumour, which means a high contrast between tumorous and healthy tissues. A synchrotron low energy monochromatic irradiation of a tumour charged in high-Z elements allows maximizing photoelectric interactions in the tumour and spare the healthy tissues. Photoelectrons and high LET Auger electrons thus produced deposit their energy locally, enhancing radiation dose to tumor cells. Another interaction allows to enhance the dose by Auger electrons: the Mössbauer effect. This resonant and recoilless interaction specific to some isotopes like 57Fe has a cross section 450 times bigger than photoelectric effect. This thesis evaluates the in vitro use of magnetite nanoparticles combined with those 2 types of interactions. The nanoparticles evaluated present a high internalisation and a perinuclear distribution inside F98 cells. A dose-enhancement factor of 3 was obtained by photo activation of the iron Nps, this represents a huge increase. This multidisciplinary work encompasses experiments in chemistry, physics and biology in order to evaluate the applications of magnetite nanoparticles to radiotherapy., Une radiothérapie efficace nécessite un dépôt de dose localisé à la tumeur, et donc un contraste entre le tissu tumoral et les tissus sains environnants. Une irradiation de basse énergie monochromatique au synchrotron d'une tumeur chargée en éléments lourds permet de maximiser l'interaction photoélectrique dans la tumeur et d'épargner les tissus sains, car les photoélectrons et les électrons Auger produits ont un TEL très élevé et déposent leur énergie autour des éléments lourds, augmentant fortement le dépôt de dose. Ils peuvent induire des dommages à l'ADN (cassures double brin) fortement létaux. Un autre phénomène permet également de promouvoir l'émission d'électrons Auger et d'augmenter ainsi la dose, l'effet Mössbauer. Cette interaction résonante et sans recul spécifique à certains isotopes dont le 57Fe présente une section efficace 450 fois plus importante que celle de l'effet photoélectrique. Ce travail de doctorat a évalué l'utilisation in vitro de nanoparticules de magnétite combinées à ces deux effets physiques. Les nanoparticules présentent une internalisation et une distribution dans les cellules F98 qui sont très propices à la radiosensibilisation : de grandes concentrations proches du noyau des cellules, et peu de toxicité ont été obtenues. Ceci a permis d'obtenir par photoactivation des NPFe un facteur d'augmentation de 3 ce qui est considérable. Ce travail multidisciplinaire rassemble des expériences de physique, de biologie et de chimie, pour évaluer les applications de nanoparticules de fer à la radiothérapie.

A DNA-protein crosslink (DPC) occurs when a protein becomes covalently bound to DNA. This kind of lesions seems to affect several metabolic processes, including DNA replication, transcription, repair and recombination. This PhD work deals with crosslinks which are formed through a one-electron oxidation of DNA. Guanine exhibits the lowest ionization potential among DNA components, therefore it is readily oxidized leading to the formation of a radical cation, which is involved in the formation of numerous oxidative DNA lesions. In a previous study, a crosslink between guanine moiety and a lysine residue, generated subsequently to a one electron oxidation of a TGT oligonucleotide in the presence of a trilysine peptide, has been described. The mechanism of formation of this adduct relies on the nucleophylic addition of the ε amino group of lysine onto the C8 position of the guanine radical cation. The aim of the present work was to characterize the guanine-lysine adduct and to quantify this lesion in isolated DNA and then in cellular DNA, and to investigate their implication in DNA-protein crosslinks. Several nucleophylic species are able to react with the guanine radical cation. We focused on polyamines, which are organic cations localized in the nucleus of cells at millimolar concentration ranges. These molecules are involved in stabilization and condensation of DNA, and participate also in numerous cellular processes. The relation between polyamine and cancer has been widely described. The mechanism by which dysregulation in their metabolism is related to carcinogenesis is still unknown.In the first part of this project, we focused on the synthesis and the characterization of these lesions as modified nucleosides. Subsequently, we have developed and optimized methods of quantification of these damages, using HPLC coupled with tandem mass spectrometry. Thanks to these analytical methods, we have demonstrated that guanine-lysine and guanine-polyamines adducts could be formed in isolated DNA following a one electron oxidation. Crosslinks between guanine and lysine have been highlighted in DNA extracted from THP1 cells exposed to laser pulses at 266 nm. We have then developed several crosslinks models between a peptide and an oligonucleotide, in order to investigate the chemical structure of the crosslink and determine whether it could occur between guanine and lysine. Guanine-polyamines adducts have also been detected in DNA extracted from sperm cells. These results open new prospects in the understanding of the physiological role of polyamines as well as their involvement in male fertility., Un pontage ADN-protéine se forme lorsqu'une protéine se lie de façon covalente à l'ADN, ce qui a pour conséquence de bloquer certains processus biologiques tels que la réplication, la transcription, la réparation ou la recombinaison. Ces travaux de thèse consistent en l'étude des pontages se produisant lors d'une oxydation à un électron de l'ADN. La guanine possède le potentiel d'ionisation le plus bas parmi les composants de l'ADN; elle est donc facilement oxydée pour former un radical cation, lui-même impliqué dans la formation de nombreuses lésions oxydatives. Des travaux antérieurs ont permis de mettre en évidence la formation d'un adduit entre la guanine et la lysine, résultant de l'oxydation à un électron d'un oligonucléotide TGT en présence d'un peptide trilysine. Le mécanisme de cette réaction est une addition nucléophile de l'acide aminé central par le groupement amine ε, en position C8 du radical cation de la guanine. L'objectif de cette thèse a été de caractériser l'adduit guanine-lysine, de le quantifier dans l'ADN isolé puis dans l'ADN cellulaire, et d'étudier son implication dans la formation des pontages ADN-protéines. Différentes espèces nucléophiles sont capables de s'additionner sur le radical cation de la guanine. Nous nous sommes intéressés au cas des polyamines endogènes, qui sont des cations organiques présents en particulier dans le noyau des cellules. Ces molécules interviennent dans la stabilisation et la condensation de l'ADN, mais elles participent également à de nombreux processus cellulaires. Le lien entre polyamines et cancer a été largement décrit. Cependant le mécanisme par lequel la perturbation de leur métabolisme est impliquée dans le processus cancérogenèse reste à ce jour peu connu.Dans un premier temps, ces lésions ont été synthétisées chimiquement, sous la forme de nucléosides modifiés, afin de les caractériser. Par la suite des méthodes de quantification de ces dommages par chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem ont été développées. Ces méthodes analytiques nous ont permis de démontrer que les adduits guanine-lysine et guanine-polyamines pouvaient se former dans l'ADN isolé suite à une oxydation à un électron. Des pontages entre guanine et lysine ont été mis en évidence dans l'ADN extrait de cellules THP1 irradiées par impulsions laser à 266 nm. Nous avons ensuite développé différents modèles de pontages entre un peptide et un oligonucléotide, afin d'étudier la structure chimique du pontage, et de déterminer si celui-ci pouvait se produire entre la guanine et la lysine. Des adduits guanine-polyamines ont également été détectés dans de l'ADN extrait de spermatozoïdes. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension du rôle physiologique des polyamines ainsi que de leur implication dans la fertilité masculine.

Gliomas treatment is still a serious challenge in medicine. Available treatments are mainly palliative and patients' survival is increased by a few months only. An original radiotherapy technique consists in increasing the dose delivered to the tumor by loading it with high Z atoms before an irradiation with low energy X-rays (50-100 keV). Preclinical studies have been conducted using iodine contrast agent (CA) (Z=53) and 50 keV X-rays. The increase of the animals' survival leads today to the beginning of clinical trials (phases I and II) at the medical beamline of the European synchrotron, where the available monochromatic and intense photons beam is well suited for this treatment. The use of intravenously injected CA is however insufficient for curing rat's bearing glioma. Indeed, the contrast agent's accumulation is limited by the presence of the BBB and it remains extracellular. Metallic nanoparticles (NPs) appear interesting for improving the treatment efficacy. During this work, three different types of NPs have been studied: GdNPs (3 nm), AuNPs (13 nm) and PtNPs (6 nm). Their toxicity and internalization have been evaluated in vitro on F98 rodent glioma cells. Cells' survival has also been measured after different irradiation conditions in presence of these NPs and with monochromatic photons beams. Several mechanisms implicated in the treatment have been highlighted by the study of the cells' response dependence to the incident particles energy and to the sub cellular NPs distribution during irradiation. For identical concentrations, NPs were more efficient in cells killing than CA, illustrating their microdosimetric potential. The effect was also preferential for low energy X-rays, indicating that photoactivation of heavy atoms plays a role in the cells' death. GdNPs and PtNPs have also lead to an effect in combination to high energy photons (1.25 MeV), indicating that another mechanism may also increase the cell sensitivity to radiations with such NPs. Preclinical trials, performed on rats bearing F98 glioma, have shown that the complete tumor's overlap with NPs is a key point for the success of this treatment. Dual energy computed tomography (CT) has been developed at the synchrotron medical beamline and evaluated during this PhD thesis. The study has allowed quantitatively and simultaneously imaging the tumor (highlighted by iodinated CA) and the GdNPs distribution injected intracerebrally in rodents bearing glioma. The comparison between the CA distribution and the tumor's volume has also been performed using high spatial resolutions imaging methods (MRI, X-rays phase contrast tomography and histology)., Le traitement des gliomes de haut grade constitue aujourd'hui encore un réel enjeu médical. Les techniques actuellement disponibles sont principalement palliatives et permettent d'augmenter la survie des patients de quelques mois seulement. Une technique innovante de radiothérapie consiste à renforcer la dose déposée dans la tumeur grâce à l'injection d'atomes lourds de manière spécifique dans celle-ci au préalable d'une irradiation de photons de basse énergie (50-100 keV). Cette technique a fait l'objet d'essais précliniques et maintenant d'essais cliniques de phases I et II sur la ligne médicale du synchrotron Européen dont le rayonnement monochromatique et intense est particulièrement adapté pour l'application. L'utilisation d'un agent de contraste (AC) iodé (Z=53) injecté par voie veineuse permet d'améliorer le bénéfice de la radiothérapie mais n'est cependant pas suffisante pour l'élimination complète de la tumeur. En effet, l'accumulation passive d'atomes lourds dans la tumeur n'est pas assez importante et le caractère extracellulaire d'un AC ne maximise pas l'efficacité biologique de l'irradiation. Les nanoparticules (NPs) métalliques apparaissent comme un moyen efficace pour repousser ces limites. Dans le cadre de cette thèse, des études ont été conduites sur la lignée cellulaire de gliome F98 afin de caractériser la toxicité et l'internalisation de trois types de nanoparticules différents : nanoparticules de gadolinium (GdNPs 3 nm), d'or (AuNPs 13 nm) et de platine (PtNPs 6 nm). La survie cellulaire a également été évaluée après différentes conditions d'irradiation de photons monochromatiques en présence de ces nano-objets. La dépendance de la réponse cellulaire à l'énergie du rayonnement incident ainsi qu'à la distribution subcellulaire des NPs a permis de mettre en évidence plusieurs mécanismes mis en jeu dans ce traitement. A concentration identique, les NPs diminuent la survie cellulaire de manière plus importante qu'un AC, validant ainsi l'intérêt microdosimétrique des NPs. L'effet est préférentiel à basse énergie (keV) indiquant que la photoactivation des atomes lourds est en partie responsable la réponse cellulaire. Par ailleurs, les GdNPs et les PtNPs se sont aussi montrées efficaces pour diminuer la survie cellulaire en combinaison à une irradiation à haute énergie (1.25 MeV) indiquant qu'un mécanisme de radiosensibilisation différent de la photoactivation intervient également. Les études précliniques, ont montré que le recouvrement complet de la tumeur par les NPs constitue un point clé pour garantir le bénéfice thérapeutique du traitement. Dans cette optique, une méthode de tomographie à deux énergies développée au synchrotron, a été caractérisée dans le cadre de ce travail. L'étude a permis d'imager de manière quantitative et simultanée la tumeur (mise en évidence par un AC iodé) et son recouvrement par des GdNPs (injectées par voie directe) chez le rongeur porteur d'un gliome. La correspondance entre la distribution de l'AC et la tumeur a également été étudiée à l'aide de techniques d'imagerie à haute résolution (IRM, tomographie X par contraste de phase et histologie).

Les gliomes de haut grade sont des tumeurs cérébrales de très mauvais pronostic. Le traitement standard proposé combine la chirurgie, la radiothérapie et parfois l'utilisation de témozolomide (agent de chimiothérapie). Une limitation majeure de la radiothérapie provient de la radiosensibilité des tissus sains. La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron est une technique innovatrice dont le principe est de combiner un rayonnement basse énergie (inférieur à 100 keV) à la présence d'atomes lourds dans la zone tumorale afin d'augmenter la dose déposée et ainsi accroître le différentiel de dépôt de dose entre la tumeur et les tissus sains environnants. Dans cette étude, plusieurs composés contenant des atomes lourds tels que les agents de chimiothérapie : cisplatine/carboplatine, un analogue d'une base de l'ADN : la 5-iodo-2'-désoxyuridine (IUdR) ou bien des nanoparticules d'or ont été considérés. Des études cellulaires ont permis de quantifier les facteurs d'augmentation de dose induits par la présence de ces composés dans l'environnement extracellulaire pour certains et intracellulaire pour d'autres. Lors d'études in vivo effectuées sur des rats porteurs de gliomes, la toxicité, cinétique de distribution et la localisation de ces composés a été déterminée, ainsi que l'efficacité potentielle du traitement associant injection cérébrale et irradiation basse énergie.

Molecules involved in oxidative stress or inflammation can damage DNA or RNA, the biopolymers that contain the genetic information. The cell has developed several enzymatic systems to repair the damage but some of them can remain and lead to mutagenecity. Hence, we focused our attention on the simultaneous quantification of several lesions using high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry, a very sensitive, fast and reliable analytical system. The aim of this work was to develop new biomarkers of oxidative stress among the known DNA lesions by quantifying them in human biological fluids. For such a purpose, three types of DNA lesions were monitored: lesions due to oxidative stress, chlorinated lesions arising from inflammation processes and lesions generated subsequently to lipid peroxidation. The analytical method has been optimised and the biological validation was performed using different pathologies such as diabetes, patients suffered from cancer and treated by radiotherapy and men with infertility. Preliminary results obtained show different levels of DNA lesions between patients and healthy controls. These results have to be confirmed in order to confirm the significance of these lesions as potential biomarkers. Other kinds of pathologies will be investigated using the same approach.; L'ADN ou l'ARN, détenteurs de l'information génétique, peuvent subir des dommages dus aux acteurs du stress oxydant ou de l'inflammation. La cellule a développé des mécanismes de réparation de ces dommages, mais certaines lésions peuvent persister et devenir mutagènes. Dans ce but, nous nous sommes intéressés au dosage simultané de plusieurs de ces lésions à l'aide d'une technique de chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en mode tandem, outil analytique rapide et fiable ayant une très grande sensibilité. Le but de ce travail était de trouver des biomarqueurs du stress oxydant ou de l'inflammation parmi les lésions connues de l'ADN et de les quantifier dans les milieux biologiques humains afin de compléter le panel existant de biomarqueurs protéiques ou lipidiques. Ainsi, trois groupes de lésions ont pu être quantifiés : les lésions oxydatives issues de l'action des espèces oxygénées activées, les lésions chlorées issues des phénomènes inflammatoires et les adduits de la peroxydation lipidique. Les étapes de mise au point analytique ayant été optimisées, elles ont été suivies d'une validation biologique parmi différentes pathologies étudiées et représentées par le diabète, certains cancers traités par radiothérapie et les hommes atteints d'infertilité masculine. Les différents résultats montrent une variation des taux des certaines lésions dans les leucocytes circulants ou des l'urine des patients par rapport aux sujets sains. Néanmoins, ces essais nécessitent d'être confirmés quant à l'utilisation des ces lésions en tant que biomarqueurs. D'autres types de pathologies devront également être testés.

Deoxyribonucleic acid (DNA) contains the genetic information and chemical injury to this macromolecule may have severe biological consequences. We report here the detection of 4 new radiation-induced DNA lesions by using a high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) approach. For that purpose, the characteristic fragmentation of most 2'-deoxyribonucleosides, the loss of 116 Da corresponding to the loss of the 2-deoxyribose moiety, was used in the so-called neutral loss mode of the HPLC-MS/MS. One of the newly detected lesions, named dCyd341 because it is a 2'-deoxycytidine modification exhibiting a molecular weight of 341 Da, was also detected in cellular DNA. Characterization of this modified nucleoside was performed using NMR and exact mass determination of the product obtained by chemical synthesis. A mechanism of formation was then proposed, in which the first event is the H-abstraction at the C4 position of a 2-deoxyribose moiety. Then, the sugar modification produced exhibits a reactive aldehyde that, through reaction with a vicinal cytosine base, gives rise to dCyd341. dCyd341 could be considered as a complex damage since its formation involves a DNA strand break and a cross-link between a damaged sugar residue and a vicinal cytosine base located most probably on the complementary DNA strand. In addition to its characterization, preliminary biological studies revealed that cells are able to remove the lesion from DNA.Repair studies have revealed the ability of cells to excise the lesion. Identification of the repair systems involved could represent an interesting challenge.; L'acide désoxyribonucléique (ADN) est porteur de l'information génétique et les conséquences biologiques des lésions survenant sur cette molécule peuvent être importantes. Nous avons utilisé la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en mode tandem (CLHP/SM-SM) pour mettre en évidence la formation de nouvelles lésions radio-induites de l'ADN. L'analyse par CLHP/SM-SM en mode « perte de neutre » utilise la perte de 116 unités de masse, spécifique de la fragmentation de la majorité des nucléosides. Ainsi, 4 nouvelles lésions radio-induites, dont la quantité formée est proportionnelle à la dose d'irradiation, ont été détectées dans l'ADN isolé. L'une d'elles, la dCyd341 est de plus formée dans l'ADN cellulaire. Il s'agit d'une modification de la 2'-désoxycytidine (dCyd) ayant un poids moléculaire de 341 uma. La synthèse chimique de ce nucléoside modifié nous a permis de le caractériser par résonance magnétique nucléaire (RMN) et de déterminer sa masse exacte. Un mécanisme de formation a été proposé, dans lequel l'évènement initiateur est l'arrachement de l'atome d'hydrogène en position 4 du 2-désoxyribose (dR) génèrant un intermédiaire aldéhydique capable de réagir sur une cytosine voisine. La dCyd341 peut être considérée comme un dommage complexe, sa formation impliquant une cassure de la chaîne d'ADN et un pontage entre un produit de modification du dR et une dCyd voisine. En plus de sa caractérisation, de premières études biologiques portant sur la réparation de la dCyd341 ont révélé que la lésion est excisée de l'ADN avec une certaine efficacité.

Deoxyribonucleic acid (DNA) contains the genetic information and chemical injury to this macromolecule may have severe biological consequences. We report here the detection of 4 new radiation-induced DNA lesions by using a high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) approach. For that purpose, the characteristic fragmentation of most 2'-deoxyribonucleosides, the loss of 116 Da corresponding to the loss of the 2-deoxyribose moiety, was used in the so-called neutral loss mode of the HPLC-MS/MS. One of the newly detected lesions, named dCyd341 because it is a 2'-deoxycytidine modification exhibiting a molecular weight of 341 Da, was also detected in cellular DNA. Characterization of this modified nucleoside was performed using NMR and exact mass determination of the product obtained by chemical synthesis. A mechanism of formation was then proposed, in which the first event is the H-abstraction at the C4 position of a 2-deoxyribose moiety. Then, the sugar modification produced exhibits a reactive aldehyde that, through reaction with a vicinal cytosine base, gives rise to dCyd341. dCyd341 could be considered as a complex damage since its formation involves a DNA strand break and a cross-link between a damaged sugar residue and a vicinal cytosine base located most probably on the complementary DNA strand. In addition to its characterization, preliminary biological studies revealed that cells are able to remove the lesion from DNA.Repair studies have revealed the ability of cells to excise the lesion. Identification of the repair systems involved could represent an interesting challenge.; L'acide désoxyribonucléique (ADN) est porteur de l'information génétique et les conséquences biologiques des lésions survenant sur cette molécule peuvent être importantes. Nous avons utilisé la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en mode tandem (CLHP/SM-SM) pour mettre en évidence la formation de nouvelles lésions radio-induites de l'ADN. L'analyse par CLHP/SM-SM en mode « perte de neutre » utilise la perte de 116 unités de masse, spécifique de la fragmentation de la majorité des nucléosides. Ainsi, 4 nouvelles lésions radio-induites, dont la quantité formée est proportionnelle à la dose d'irradiation, ont été détectées dans l'ADN isolé. L'une d'elles, la dCyd341 est de plus formée dans l'ADN cellulaire. Il s'agit d'une modification de la 2'-désoxycytidine (dCyd) ayant un poids moléculaire de 341 uma. La synthèse chimique de ce nucléoside modifié nous a permis de le caractériser par résonance magnétique nucléaire (RMN) et de déterminer sa masse exacte. Un mécanisme de formation a été proposé, dans lequel l'évènement initiateur est l'arrachement de l'atome d'hydrogène en position 4 du 2-désoxyribose (dR) génèrant un intermédiaire aldéhydique capable de réagir sur une cytosine voisine. La dCyd341 peut être considérée comme un dommage complexe, sa formation impliquant une cassure de la chaîne d'ADN et un pontage entre un produit de modification du dR et une dCyd voisine. En plus de sa caractérisation, de premières études biologiques portant sur la réparation de la dCyd341 ont révélé que la lésion est excisée de l'ADN avec une certaine efficacité.