Des chimistes de l'Université de New York et de l'Université de Nanjing en Chine ont créé une chaîne d'assemblage d'ADN qui a le potentiel de créer efficacement de nouveaux matériaux à l'échelle nanométrique. Leurs travaux sont rapportés dans le dernier numéro de la revue La nature .

« Une chaîne de montage industrielle comprend une usine, ouvriers, et un système de convoyage, " a déclaré Nadrian Seeman, professeur de chimie à l'Université de New York, l'auteur principal de l'étude. "Nous avons émulé chacune de ces caractéristiques en utilisant des composants d'ADN."

La chaîne de montage repose sur trois composants à base d'ADN.

Le premier est l'origami ADN, une composition qui utilise quelques centaines de courts brins d'ADN pour diriger un très long brin d'ADN afin de former des structures de n'importe quelle forme souhaitée. Ces formes ont une superficie d'environ 100 x 100 nanomètres, et environ 2 nm d'épaisseur (un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre). L'origami ADN sert de cadre à la chaîne de montage et abrite également sa piste.

La seconde sont trois machines à ADN, ou cassettes, qui servent de dispositifs programmables de don de cargaison. Les espèces de cargaison utilisées par les chercheurs sont des nanoparticules d'or, qui mesurent 5 à 10 nanomètres de diamètre. La modification des séquences de contrôle de la cassette permet aux chercheurs d'activer ou d'empêcher le don des cargaisons à la construction en croissance.

Le troisième est un ADN "marcheur, " qui est analogue au châssis d'une voiture en cours d'assemblage. Il se déplace le long de la voie de la chaîne de montage, s'arrêtant aux machines à ADN pour collecter et transporter la « cargaison » d'ADN.

Au fur et à mesure que le promeneur se déplace le long du chemin prescrit par la piste de tuiles d'origami, il rencontre séquentiellement les trois dispositifs ADN. Ces appareils peuvent être commutés entre un état « on », permettant le transfert de sa cargaison au marcheur, et un état "off", dans lequel aucun transfert ne se produit. De cette façon, le produit d'ADN à la fin de la chaîne d'assemblage peut inclure une cargaison ramassée d'un, deux, ou trois des machines à ADN.

"Une caractéristique clé de la chaîne de montage est la programmabilité des machines à ADN donatrices de cargaison, qui permet la génération de huit produits différents, " expliqua Seeman.