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Dans ce travail, trois types de lésions des bases de l'ADN ont été étudiés d'un point de vue théorique à l'aide de méthodes de chimie quantique basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité: la désamination spontanée de la cytosine et de ses dérivés, la formation de lésions tandem induites par des radicaux hydroxyles en milieu anaérobie et la formation de dimères de bases pyrimidiques suite à une exposition à un rayonnement UV. L'utilisation complémentaire de méthodes quantitatives permettant d'explorer en partie les surfaces d'énergie potentielle associées à une réaction chimique et de la "DFT conceptuelle" ont permis d'obtenir des renseignements quant aux mécanismes réactionnels mis en jeu et de rationaliser certaines différences de réactivité des bases nucléiques. Parallèlement à ces études, une réflexion a été menée concernant le concept de mécanisme concerté asynchrone, en particulier en termes de sens physique de l'état de transition, de respect du principe de dureté maximum, et de détermination du nombre de processus primitifs impliqués. Enfin, un nouvel indice de réactivité a été développé, pertinent pour décrire la réactivité de molécules dans un état excité.