L’ouverture de l’ADN se produit lorsque les « barreaux » moléculaires de la célèbre échelle à double hélice se brisent. Cette étape cruciale est au cœur de nombreux processus vitaux, notamment ceux qui permettent aux cellules de se diviser et de réparer l’ADN.
En utilisant une méthode informatique connue sous le nom de simulations « à gros grain », des chercheurs basés au RIKEN au Japon ont réussi à animer l'une des étapes majeures de la décryptage de l'ADN, appelée « décompression ».
"Nos modèles représentent l'ADN comme des chaînes de minuscules sphères reliées par des sources, et l'eau qui les entoure comme un continuum dense", explique Masaki Susa du programme interdisciplinaire de sciences théoriques et mathématiques RIKEN.
L'équipe de recherche a utilisé un superordinateur pour simuler le mouvement d'un milliard de paires de bases d'ADN (ou « échelons » de l'échelle de l'ADN). Ils ont découvert que ces minuscules billes s'agitent d'une manière étonnamment cohérente avec les mesures expérimentales de flexibilité et d'élasticité de l'ADN, ce qui donne l'assurance que leur méthode capture l'essence du comportement physique de l'ADN.
"Nos calculs révèlent en détail comment le mouvement thermique permet à l'ADN de s'ouvrir. À mesure que les paires de bases individuelles se brisent, elles exposent un ADN simple brin "collant" prêt à se lier à d'autres molécules, une étape fondamentale dans le traitement de l'ADN", explique Hiroshi Orland, chef d'équipe. .
Le segment décompressé flotte alors dans l’environnement aquatique, s’agitant comme un drapeau. "Ce flottement est essentiel pour comprendre la dynamique de l'ADN, car c'est la façon dont l'ADN interagit avec les protéines et les autres molécules qui l'entourent", explique Susa.
Les simulations « à gros grains » sont relativement rapides, et l’équipe utilise désormais cette technique pour étudier des morceaux d’ADN encore plus grands et simuler l’ouverture et la fermeture complètes de ces molécules double brin.
La recherche apparaît dans la revue Nucleic Acids Research.
