Science en direct – La tautomérie de la guanine étudiée par spectrométrie de masse et par spectroscopie IRMPD

14 décembre 2021 par Carine van Heijenoort
La caractérisation de la structure des tautomères de la guanine en phase gazeuse réalisée par FT-ICR sur la plateforme de spectrométrie de masse d’Orsay en collaboration avec l’université de Cordoba en Argentine permet de mieux comprendre les mécanismes de reconnaissance entre les différentes bases de l’ADN et de l’ARN.

Les cinq bases de l’ADN et l’ARN forment des paires spécifiques dont la reconnaissance se fait par l’intermédiaire de liaisons hydrogène intermoléculaires. Elles existent sous plusieurs formes tautomères (isomères de constitution), mais un seul tautomère est utilisé pour la reconnaissance spécifique et le transfert de l’information génétique. Si un tautomère inhabituel est introduit dans l’ADN ou l’ARN, le modèle de liaison hydrogène change et, par conséquent, l’échec de la reconnaissance conduit à une mutation ponctuelle. La caractérisation de la structure des tautomères de la guanine (qui présente le plus grand nombre de formes tautomères) et leur stabilité relative dans différents environnements suscite un grand intérêt depuis longtemps. En solution, des cations peuvent se lier aux bases et favoriser ainsi d’autres tautomères, perdant le modèle de liaison hydrogène spécifique existant entre bases complémentaires ; l’interaction de la guanine avec différents cations a été largement étudiée, et il a été récemment démontré que l’ion Ag+ conduit au même motif d’interaction que l’ion H+. Les chercheurs de l’université de Cordoba et de l’ICP ont comparé les spectres expérimentaux IRMPD de trois complexes ioniques entre la guanine (G) et l’argent (Ag+), [GAg-H2O]+, [GAgG]+ et [GAg]+, aux spectres théoriques calculés. Ils montrent qu’il existe deux isomères de chaque complexe contenant deux tautomères différents, que les complexes sont formés en solution et que leur structure est maintenue pendant l’évaporation dans la source du spectromètre de masse. Cette étude confirme les résultats obtenus par d’autres techniques analytiques et va conduire à une meilleure compréhension de la reconnaissance entre les nucléobases. Cette étude est publiée dans Journal of Physical Chemistry B.