De la piscine au laboratoire de nanotechnologie
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Par Chris Chipello, Ć»ąűŇůÔş Salle de Presse
Et si une molécule bon marché qui rend limpide l’eau de nos piscines permettait de créer une nouvelle forme de nanomatériaux à base d’ADN?
L’acide cyanurique stabilise le chlore dans nos piscines. Il se lie au chlore libre et le libère lentement dans l’eau. Mais les chercheurs de l’UniversitĂ©ĚýĆ»ąűŇůÔş ont dĂ©couvert que cette petite molĂ©cule bon marchĂ© pouvait ĂŞtre utilisĂ©e pour donner Ă l’ADN une toute nouvelle structure. En prĂ©sence d’acide cyanurique, les bases azotĂ©esĚý– qui forment normalement les Ă©chelons de l’échelle d’ADNĚý– se lient aux molĂ©cules d’acide cyanurique pour former non pas la double hĂ©lice habituelle, mais plutĂ´t une triple hĂ©lice.
Cette dĂ©couverte, c’est «Ěýune façon fondamentalement nouvelle de crĂ©er des assemblages d’ADNĚý», explique HanadiĚýSleiman, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanoscience de l’ADN Ă Ć»ąűŇůÔş et auteure en chef de l’étude, publiĂ©e dans Nature Chemistry. «ĚýCe concept peut s’appliquer Ă de nombreuses autres molĂ©cules, et les assemblages d’ADN ainsi formĂ©s pourraient ĂŞtre utiles dans une multitude de technologies.Ěý»
L’alphabet de l’ADN, qui tient en quatre lettres (A, T, G et C), est le code de la fameuse double hĂ©lice dĂ©couverte par Watson et Crick il y a plus de 60Ěýans. En interagissant autrement, ces lettresĚý– les bases de l’ADNĚý– forment diverses structures que les scientifiques utilisent en nanotechnologie. On est bien loin du rĂ´le biologique de l’ADN dans les cellules vivantes.
Depuis des années, les scientifiques cherchent à enrichir l’alphabet de l’ADN afin de créer, à partir de nouvelles bases, des structures d’ADN dotées de propriétés uniques en leur genre. Toutefois, la conception de ces molécules est généralement coûteuse et complexe.
L’idĂ©e a germĂ© dans la tĂŞte de la professeure Sleiman il y a Ă peu près huit ans. Elle avait alors mentionnĂ© Ă l’équipe de son laboratoire qu’il pourrait valoir la peine de chercher du cĂ´tĂ© de l’acide cyanurique en raison des propriĂ©tĂ©s de cette substance. En effet, cette molĂ©cule possède trois faces compatibles avec la thymine (le T de l’alphabet de l’ADN), complĂ©ment naturel de l’adĂ©nineĚý(A). «ĚýUn de mes Ă©tudiants aux cycles supĂ©rieurs a tentĂ© l’expĂ©rience, se remĂ©more-t-elle, et est revenu en me disant qu’il voyait des fibresĚý» dans un microscope Ă force atomique.
Les chercheurs devaient découvrir par la suite la structure particulière de ces fibres. En présence d’acide cyanurique, les brins constitués de bases d’adénine s’assemblent en un motif d’ADN novateur. En s’unissant, les particules d’adénine et d’acide cyanurique forment une triple hélice qui, vue en coupe, prend la forme de rosettes. Puis en se collant les uns aux autres, ces brins forment de longues fibres.
«ĚýLe matĂ©riau nanofibreux ainsi formĂ© est facilement accessible, abondant et fortement structurĂ©Ěý», indique NicoleĚýAvakyan, doctorante au laboratoire de la PreĚýSleiman et auteure principale de l’étude. «ĚýEn poussant la recherche, on pourra trouver diverses utilitĂ©s Ă ce matĂ©riau, que ce soit en chimie mĂ©dicinale, en gĂ©nie tissulaire ou en sciences des matĂ©riauxĚý», prĂ©voit la chercheuse.
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Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, le Programme des chaires de recherche du Canada, la Fondation canadienne pour l’innovation, le Centre de recherche sur les matériaux autoassemblés et le Fonds de recherche Nature et technologies du Québec.
L’article «ĚýReprogramming the assembly of unmodified DNA with a small moleculeĚý», par NicoleĚýAvakyan etĚýcoll., a Ă©tĂ© publiĂ© en ligne dans Nature Chemistry le 22ĚýfĂ©vrierĚý2016. DOIĚý:10.1038/nchem.2451
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LÉGENDEĚý: L’interaction entre les bases d’adĂ©nine, rĂ©unies en courts brins d’ADN, et les petites molĂ©cules d’acide cyanurique donne naissance Ă un motif particulier, en forme de rosette. Des triples hĂ©lices se forment et s’allongent par polymĂ©risation, formant de longues fibres.
IMAGEĚý: NicoleĚýAvakyan