Nous avons utilisé la radiolyse impulsionnelle picoseconde pour générer des électrons dans l’eau ou le diéthylène glycol (DEG) liquides afin d’observer la dynamique de capture de ces électrons par les bases ADN/ARN. Dans un liquide, il faut distinguer au moins trois états différents de l’électron : un électron quasi libre (e_ql–), qui a une certaine énergie cinétique dans le liquide, un électron présolvaté, qui a perdu son énergie cinétique mais qui n’est pas totalement solvaté et un électron totalement solvaté. Les dommages causés à l’ADN par l’attachement dissociatif d’électrons ont été bien étudiés dans les phases gazeuse et solide. Cependant, la compréhension de ce processus dans l’environnement aqueux de l’ADN constitue encore un défi. Nous avons utilisé la radiolyse impulsionnelle picoseconde pour générer des électrons dans l’eau ou le DEG liquides afin d’observer la dynamique de capture de ces électrons par les bases ADN/ARN (Figure). Nous démontrons que contrairement à l’électron solvaté (e_DEG-) et l’électron pré-solvaté, l’électron quasi libre se fixe efficacement à la ribothymidine, en formant juste après le dépôt d’énergie un radical anionique à l’état excité qui subit une dissociation de la liaison glycosidique N1-C1´ [Ma2018b, Ma2019a, Ma2019b, Kaczmarek2020, Denisov2022, Adjei2023]. Grâce à la dissociation, ce processus, induit par un électron quasi libre dans l’eau, constitue de fait une oxydation de la molécule, qui aboutit à la même coupure de brin provoquée par une oxydation induite par le radical oxydant •OH. Par conséquent, pour la première fois, nous avons réussi à observer directement la réaction d’attachement dissociatif d’un électron libre en solution sur une biomolécule [Ma2021].

Profils d'absorption transitoire de solutions pures de diéthylène glycol pur ou contenant de la ribothymidine en conditions ambiantes. Spectres (a, c) et cinétique (b, d) pour le DEG pur et les solutions de ribothymidine 0,3 M (rT), respectivement.