L’ADN Peut Prendre Des Structures Complexes, Ce Qui Lui Permet D’accomplir De Nouvelles Tâches
Cette étude récente, menée par des chercheurs de la Weill Cornell Medicine et du National Heart, Lung, and Blood Institute, une division des National Institutes of Health, a révélé que l’ADN a la possibilité d’imiter les fonctions des protéines en adoptant des structures complexes et en trois dimensions.
Une récente étude, publiée dans Nature, menée par des chercheurs de la Weill Cornell Medicine et du National Heart, Lung, and Blood Institute, a montré que l’ADN peut adopter des structures complexes et tridimensionnelles, ressemblant aux fonctionnalités des protéines.
Ces chercheurs ont utilisé des techniques d’imagerie à haute résolution pour découvrir la structure complexe d’une molécule d’ADN qu’ils ont conçue, imitant les propriétés de la “protéine fluorescente verte” (GFP), dérivée de la méduse, qui est couramment utilisée comme marqueur fluorescent dans les laboratoires.
Conséquences sur les applications cliniques et de laboratoire
Les conclusions de l’étude représentent une avancée significative dans la compréhension de la manière dont l’ADN peut être manipulé pour se plier en formes sophistiquées, ce qui fournit des indications précieuses pour le dévelopement de molécules d’ADN destinées à diverses applications cliniques et de laboratoire. Une étiquette fluorescente tout-ADN émulant la GFP pourrait par exemple servir d’outil de marquage efficace pour des segments d’ADN spécifiques dans la recherché biologique et les kits de tests diagnostiques, proposant ainsi des solutions rentables.
Pour sa part, le Dr Samie Jaffrey, coauteur de l’étude et professeur de pharmacologie Greenberg-Starr à la Weill Cornell Medicine, a souligné l’impact transformationnel de ces résultats sur notre compréhension des capacités de l’ADN. Dans la nature, l’ADN existe principalement sous la forme d’une structure hélicoïdale double brin stable, responsable du stockage de l’information biologique, alors que d’autres processus biologiques dans les cellules impliquent principalement des protéines.
Dans une précédente étude, le Dr Jaffrey et ses collègues ont découvert un ADN simple brin, appelé “laitue” en raison de sa couleur d’émission fluorescente, qui imitait l’activité de la GFP. Pour ce faire, la laitue se lie à une petite molécule organique, un fluorophore semblable au noyau de la GFP, et exerce une pression pour activer sa fluorescence. Comme indiqué dans leurs travaux antérieurs, les chercheurs ont démontré avec succès que la combinaison laitue-fluorophore servait de marqueur fluorescent pour la détection rapide du SARS-CoV-2, le virus à l’origine du COVID-19.
Afin d’élucider la structure de la laitue, l’équipe du Dr Jaffrey a collaboré avec le Dr Adrian R. Ferré-D’Amaré, chercheur principal au National Heart, Lung, and Blood Institute (Institut national du cœur, du poumon et du sang). Sous la direction du Dr Luiz Passalacqua, chercheur associé à l’équipe du Dr Ferré-D’Amaré, des techniques d’imagerie avancées, notamment la cryo-microscopie électronique, ont été utilisées pour examiner la structure de la laitue au niveau atomique.
Démêler la composition inédite de la laitue
les chercheurs ont découvert que la laitue se plie dans une configuration unique, comportant une jonction quadruple d’ADN, jamais vue auparavant, qui entoure le fluorophore, activant sa fluorescence. Ils ont aussi observé que le pliage de la laitue est maintenu par des liaisons entre les nucléobases, les éléments constitutifs de l’ADN communément appelés les “lettres” de l’alphabet de l’ADN.
Le docteur Ferré-D’Amaré a souligné que la molécule d’ADN qu’ils ont découverte n’essaie pas d’imiter une protéine, mais qu’elle accomplit des fonctions semblables à celles de la GFP d’une manière qui lui est propre. Ces chercheurs pensent que leurs découvertes accéléreront le développement de molécules d’ADN fluorescentes, y compris la laitue, pour des applications telles que les tests de diagnostic rapide et divers travaux scientifiques nécessitant un marquage fluorescent à base d’ADN.
Le docteur Jaffrey a souligné l’importance d’études telles que la leur pour faciliter la création d’outils innovants à base d’ADN pour de futures avancées dans la recherche et les applications scientifique.
Lire l’article original sur Phys.
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