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    L'ADN comme bloc de construction supramoléculaire

    Crédit :Université de Leyde

    Le doctorant Willem Noteborn a étudié les structures supramoléculaires. Ceux-ci peuvent être utiles pour le chargement de médicaments et de molécules de signalisation concernant, par exemple, différenciation cellulaire. Dans sa thèse, il décrit le fonctionnement de ces structures.

    Noteborn : « Le but de mes recherches est de fabriquer des matériaux à l'échelle nanométrique, qui peuvent éventuellement former des structures dépassant cette petite échelle, visible à l'œil nu. J'ai étudié comment certains composants forment des structures et les propriétés de ces structures. C'est le grand thème de ma thèse :la chimie supramoléculaire, destiné aux applications médicales et au diagnostic.'

    Les polymères supramoléculaires peuvent être considérés comme des chaînes de blocs qui ne sont pas liés de manière covalente avec, par exemple, des liaisons hydrogène ou des forces de Van der Waals. Noteborn a utilisé des fibres polymères individuelles, ainsi que des réseaux plus vastes dans lesquels il pourrait, par exemple, faire pousser des cellules. Il a fait beaucoup de recherches sur les hydrogels superabsorbants, fait de ce genre de polymères.

    Dans différentes expériences, Noteborn a utilisé de l'ADN. Il explique :« Je travaille beaucoup avec l'ADN. Tout le monde connaît l'ADN pour son rôle classique en génétique et en biotechnologie. Mais je vais beaucoup plus loin que la biologie synthétique en considérant l'ADN comme un élément constitutif.'

    Dans la nature, dans l'ADN double brin, les combinaisons des bases complémentaires adénine et thymine et cytosine et guanine se produisent. Noteborn utilise cette propriété. « Vous pourriez attacher l'adénine à une thymine et la cytosine à une guanine, résultant en une sorte d'aimants. Avec ces propriétés, vous pouvez faire beaucoup de trucs sympas.'

    Figure 1; polymère supramoléculaire avec ADN sur lequel des particules dorées peuvent être chargées sélectivement en tant que système modèle

    Dans l'un de ses systèmes modèles, Willem Noteborn a utilisé un polymère supramoléculaire avec des souches d'ADN pour charger et libérer sélectivement des particules dorées de taille nanométrique (figure 1). Lorsque ces polymères sont mélangés à des particules dorées fonctionnalisées par l'ADN, ils se lieront à une souche d'ADN sur le polymère. Par la présente, des boules dorées peuvent être vues sur le polymère. En ajoutant un gratuit, une souche d'ADN plus complémentaire, les particules dorées avec des souches d'ADN lâcheront le polymère car elles se lieront mieux à l'ADN libre qu'au polymère supramoléculaire. Par la présente, on ne voit plus les boules d'or et après, des boules dorées plus petites peuvent être chargées sur le polymère.

    Noteborn a toujours été intéressé par la biologie et la chimie. Son père Mathieu Noteborn est professeur de biochimie à l'Université de Leyde. Willem Noteborn raconte :« Depuis que j'ai quatre ans, je me promène dans le laboratoire. L'environnement n'était pas nouveau pour moi. J'avais beaucoup d'admiration pour Watson et Crick, deux des découvreurs de l'ADN.

    Willem Noteborn a obtenu une licence et une maîtrise en sciences et technologies de la vie. Il a d'abord suivi un stage auprès de son futur superviseur, Alexandre Kros. Après un stage de master en biotechnologie au groupe de recherche de Gilles van Wezel sur les bactéries Streptomyces, il a commencé ses recherches supérieures chez Roxanne Kieltyka et Alexander Kros.

    La pertinence sociale joue un rôle dans la recherche sur Noteborns. Il dit :« Ma recherche est fondamentale, mais il faut éventuellement venir avec un appareil social. Je pense que beaucoup de ces types de systèmes modèles ne seront pas appliqués directement, mais de nombreux aspects peuvent être mis en œuvre facilement. Nous n'avons pas encore fait de recherche médicale. Mais, il décide, la chimie supramoléculaire est une discipline en plein essor. À l'avenir, ces systèmes seront certainement appliqués dans les médicaments.


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