Les chercheurs de Cornell ont identifié une nouvelle façon de mesurer la rigidité en torsion de l'ADN - la résistance offerte par l'hélice lorsqu'elle est tordue - des informations qui peuvent potentiellement faire la lumière sur le fonctionnement des cellules.

Comprendre l'ADN est d'une importance cruciale :il stocke les informations qui déterminent le fonctionnement des cellules et est de plus en plus utilisé dans les applications nano et biotechnologiques. Une question clé pour les chercheurs en ADN a été de savoir quel rôle la nature hélicoïdale de l'ADN joue dans les processus qui se déroulent sur l'ADN.

Lorsqu'une protéine motrice avance le long de l'ADN, il doit tordre ou faire tourner l'ADN, et donc contrecarrer la résistance à la torsion de l'ADN. (Ces moteurs peuvent effectuer l'expression des gènes ou la réplication de l'ADN lorsqu'ils se déplacent le long de l'ADN.) Si une protéine motrice rencontre trop de résistance, ça peut caler. Alors que les scientifiques savent que la rigidité en torsion de l'ADN joue un rôle crucial dans les processus fondamentaux de l'ADN, la mesure expérimentale de la rigidité en torsion a été extrêmement difficile.

Dans "Raideur à la torsion de l'ADN étendu et plétonémique, " publié le 7 juillet dans Lettres d'examen physique , les chercheurs présentent une nouvelle façon de mesurer la rigidité en torsion de l'ADN en mesurant la difficulté à tordre l'ADN lorsque la distance de bout en bout de l'ADN est maintenue constante.

"Nous avons trouvé une astuce très astucieuse pour mesurer la rigidité en torsion de l'ADN, " a déclaré l'auteur principal Michelle Wang, le James Gilbert White Distinguished Professor in the Physical Sciences au Département de physique du College of Arts and Sciences et chercheur au Howard Hughes Medical Institute.

"Intuitivement, il semble que l'ADN deviendra extrêmement facile à tordre sous une force extrêmement faible, " dit Wang. " En fait, beaucoup de gens ont fait cette hypothèse. Nous avons constaté que ce n'est pas le cas, à la fois expérimentalement et théoriquement.

Le premier auteur est Xiang Gao, stagiaire postdoctoral au Laboratoire de physique atomique et du solide.

La technique offre également de nouvelles opportunités pour étudier les transitions de phase induites par la torsion dans l'ADN et leurs implications biologiques. "De nombreux collègues m'ont dit qu'ils étaient vraiment enthousiasmés par cette découverte car elle a de larges implications pour les processus d'ADN in vivo, " a déclaré Wang.