Les scientifiques utilisent des fragments d'ARN et d'ADN avec des séquences nucléotidiques spécifiques pour en identifier d'autres avec des séquences complémentaires, indiquant, par exemple, la présence d'un virus spécifique.

Des chercheurs japonais ont récemment amélioré les techniques de sondage existantes à l'aide d'un colorant cyanine appelé Cy3.

Les « sondes » d'ARN et d'ADN sont classiquement fabriquées à l'aide de fragments de brins qui ont des séquences nucléotidiques à chaque extrémité qui se complètent mutuellement. Un composé chimique fluorescent, appelé 'fluorophore', est ajouté à une extrémité de la sonde et un « quencher » est ajouté à l'autre. En l'absence de sa « cible » complémentaire, la sonde simple brin s'assemble en épingle à cheveux, avec les séquences complémentaires à chaque extrémité du brin se liant ensemble, rapprocher et baisser le fluorophore et l'extincteur, ou "désaltérant", la fluorescence du fluorophore. Cependant, lorsqu'une sonde est présente dans un échantillon avec son ARN cible complémentaire, le brin sonde s'ouvre pour se combiner avec sa cible, permettant sa détection lorsque la lumière est émise et que le fluorophore émet une fluorescence.

Cette méthode est largement utilisée, mais la réponse de la sonde en épingle à cheveux à ses cibles est relativement lente.

Une équipe de chercheurs de l'Université de Nagoya et de l'Agence japonaise pour la science et la technologie a développé une nouvelle conception de sonde basée sur Cy3 comme fluorophore. Cy3 et l'extincteur (nitro méthyl rouge) ont été incorporés à chaque extrémité d'un brin linéaire dépourvu des séquences auto-complémentaires trouvées dans les sondes conventionnelles. Toutefois, Cy3 et le quencher ont été attirés l'un vers l'autre spontanément pour former un complexe hautement stable en l'absence de cible, extinction de la fluorescence de Cy3.

En présence d'une cible complémentaire, une forte réponse fluorescente a été observée, ce qui était dix fois plus rapide par rapport aux techniques conventionnelles.

L'équipe a optimisé sa conception en incorporant deux résidus Cy3 séparés par deux bases nucléotidiques à une extrémité du brin sonde, et deux résidus nitro méthyl rouge séparés par deux bases nucléotidiques à l'autre extrémité. Cette conception optimisée a détecté l'ARN avec une efficacité et une sensibilité élevées.

Étant donné que Cy3 et le nitro méthyl rouge sont capables de se combiner dans la sonde, extinction de la fluorescence sans besoin d'appariement auto-complémentaire, « cette stratégie sera applicable à la conception de sondes peptidiques, " concluent les chercheurs dans leur article publié dans la revue Science et technologie des matériaux avancés . Les sondes peptidiques sont des chaînes d'acides aminés liés qui peuvent être conçus pour se lier à des récepteurs cellulaires spécifiques, les rendant utiles dans l'imagerie des récepteurs tumoraux, par exemple.