Une meilleure fa莽on de b芒tir des 茅chafaudages d鈥橝DN
Imaginez pouvoir prendre des brins d鈥橝DN聽鈥撀爈e mat茅riau qui se trouve dans nos cellules et qui d茅termine notre apparence et notre fonctionnement聽鈥撀爀t les utiliser pour construire de minuscules structures capables d鈥檃cheminer des m茅dicaments vers des endroits cibl茅s du corps ou d鈥櫭﹍ever la miniaturisation 茅lectronique 脿 un tout autre niveau.
M锚me si, pour la plupart d鈥檈ntre nous, cela rel猫ve de la science-fiction, des chercheurs 茅tudient les structures de l鈥橝DN et en percent les myst猫res depuis des d茅cennies. Au cours des derni猫res ann茅es, les travaux de scientifiques comme ceux d鈥橦anadi聽Sleiman, professeure de chimie 脿 l鈥櫛跃北贡鸢蹙背倜� 海角社区, ont permis de nous rapprocher du jour o霉 les structures d鈥橝DN con莽ues par l鈥檋omme seront utilis茅es pour le d茅veloppement d鈥檃pplications concr猫tes.
Toutefois, pour mettre au point de telles applications, les chercheurs ont besoin de brins d鈥橝DN de plus en plus longs et de plus en plus complexes, ce qui constitue un probl猫me puisque les syst猫mes automatis茅s utilis茅s pour la fabrication d鈥橝DN synth茅tique ne peuvent produire de brins contenant plus de 100聽bases environ (les substances chimiques qui se lient pour former les brins). Pour assembler les nanotubes utilis茅s dans des applications telles que les syst猫mes intelligents de lib茅ration de m茅dicaments, il faut parfois des centaines de ces courts brins.
Une m茅thode plus 茅conomique
Toutefois, dans une nouvelle 茅tude dont les r茅sultats ont 茅t茅 publi茅s le 5 mai dans la revue scientifique Nature Communications, l鈥櫭﹒uipe de la professeure Sleiman indique qu鈥檈lle a mis au point une technique permettant de produire des brins d鈥橝DN beaucoup plus longs, y compris des motifs de s茅quences con莽us sur mesure. Cette approche permet en outre de produire de grandes quantit茅s de ces plus longs brins en quelques heures seulement, ce qui rend le processus susceptible d鈥櫭猼re plus 茅conomiquement et commercialement viable que les techniques existantes.
Cette nouvelle m茅thode consiste 脿 rattacher de petits brins les uns apr猫s les autres, de fa莽on 脿 ce qu鈥檌ls se lient pour ne former qu鈥檜n seul long brin d鈥橝DN 脿 l鈥檃ide d鈥檜ne enzyme appel茅e ligase. Une deuxi猫me enzyme, appel茅e polym茅rase, est ensuite utilis茅e pour g茅n茅rer de multiples copies du long brin d鈥橝DN, ce qui permet d鈥檕btenir d鈥檌mportantes quantit茅s de mat茅riel. Le processus de polym茅risation comporte un avantage additionnel, puisqu鈥檌l corrige les erreurs qui auraient pu se produire dans la s茅quence et n鈥檃mplifie que le produit s茅quenc茅 corrig茅 et pleine longueur.
Mat茅riel d鈥橝DN con莽u sur mesure
L鈥櫭﹒uipe de chercheurs a utilis茅 ces brins comme 茅chafaudage pour la fabrication de nanotubes d鈥橝DN, d茅montrant ainsi que leur technique permet de programmer avec exactitude la longueur et la fonction des tubes. 芦聽Nous obtenons finalement un long brin d鈥橝DN synth茅tique comportant exactement la s茅quence de bases d茅sir茅e et le nombre de copies dont nous avons besoin聽禄, explique la professeure Sleiman, qui a men茅 l鈥櫭﹖ude avec Graham Hamblin, qui vient de finir son doctorat, et le doctorant Janane Rahbani.
芦聽Ces travaux ouvrent la voie 脿 une nouvelle strat茅gie de conception pour la nanotechnologie ADN聽禄, affirme la professeure Sleiman. 芦聽Nous pourrions ainsi avoir acc猫s 脿 du mat茅riel d鈥橝DN con莽u sur mesure, 茅conomique et capable de soutenir la concurrence avec des technologies moins co没teuses, mais moins polyvalentes. 脌 l鈥檃venir, il pourrait 锚tre utilis茅 pour la synth猫se adapt茅e des g猫nes et des prot茅ines, ainsi que pour de nombreuses applications dans les domaines de la nano茅lectronique, de la nano-optique et de la m茅decine, y compris les aspects diagnostiques et th茅rapeutiques.聽禄
Partenaires de recherche聽: Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, le Fonds de recherche du Qu茅bec聽鈥撀燦ature et technologies, la Fondation canadienne pour l鈥檌nnovation, les Instituts de recherche en sant茅 du Canada et le Centre de recherche sur les mat茅riaux autoassembl茅s.
L鈥檃rticle 芦聽Sequential growth of long DNA strands with user-defined patterns for nanostructures and scaffolds聽禄, par Graham聽D.聽Hamblin, Janane聽F.聽Rahbani et Hanadi聽F.聽Sleiman a 茅t茅 publi茅 en ligne le 5聽mai聽2015 dans la revue sp茅cialis茅e 狈补迟耻谤别听颁辞尘尘耻苍颈肠补迟颈辞苍蝉.
DOI聽: 10.1038/ncomms8065
PHOTO: La Pre Hanadi Sleiman (脿 gauche) et Janane Rahbani (脿 droite) dans leur labo de 海角社区. CREDIT: 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟茅 海角社区.