L'origami ADN s'associe à des moteurs moléculaires pour construire des machines à l'échelle nanométrique
Crédit :Université de Harvard
Chaque année, les robots deviennent de plus en plus réalistes. Les abeilles à énergie solaire volent sur des ailes souples, les humanoïdes collent des backflips, et des équipes de robots de football élaborent des stratégies pour dribbler, passe, et marquer. Et, plus les chercheurs découvrent comment les créatures vivantes se déplacent, plus les machines peuvent les imiter jusqu'à leurs plus petites molécules.
"Nous avons déjà ces machines incroyables dans nos corps, et ils fonctionnent si bien, " a déclaré Pallav Kosuri. "Nous ne savons tout simplement pas exactement comment ils fonctionnent."
Depuis des décennies, les chercheurs ont cherché des moyens d'étudier comment les machines biologiques alimentent les êtres vivants. Chaque mouvement mécanique, de la contraction d'un muscle à la réplication de l'ADN, repose sur des moteurs moléculaires qui prennent de minuscules, étapes quasi indétectables.
Essayer de les voir bouger, c'est comme essayer de regarder un match de football se déroulant sur la lune.
Maintenant, dans une étude récente publiée dans La nature , une équipe de chercheurs dont Xiaowei Zhuang, le professeur de sciences David B. Arnold à l'Université Harvard et un chercheur du Howard Hughes Medical Institute, et le chercheur postdoctoral du Zhuang Lab Pallav Kosuri et Benjamin Altheimer, un doctorat étudiant à l'Ecole Supérieure des Arts et des Sciences, capturé les premières étapes de rotation enregistrées d'un moteur moléculaire lors de son déplacement d'une paire de bases d'ADN à une autre.
En collaboration avec Peng Yin, professeur au Wyss Institute et à la Harvard Medical School, et son étudiant diplômé Mingjie Dai, l'équipe a combiné l'origami d'ADN avec le suivi de molécule unique de haute précision, la création d'une nouvelle technique appelée ORBIT (imagerie et suivi basés sur un rotor d'origami) pour observer les machines moléculaires en mouvement.
Dans nos corps, certains moteurs moléculaires traversent directement les cellules musculaires, les obligeant à se contracter. D'autres réparation, répliquer ou transcrire l'ADN :ces moteurs interagissant avec l'ADN peuvent s'accrocher à une hélice double brin et grimper d'une base à l'autre, comme monter un escalier en colimaçon.
