Des chercheurs de l'UCLA et de l'Université de New York ont ​​mis au point une méthode pour détecter les différences de séquence dans les molécules d'ADN individuelles en prenant des photos nanoscopiques des molécules elles-mêmes.

Le travail est rapporté dans le Journal of the Royal Society Interface .

En utilisant l'approche qu'ils appellent " Reconnaissance Moléculaire Directe, " les chercheurs de l'UCLA et de la NYU ont utilisé des nanoparticules pour transformer les molécules d'ADN en une forme de braille moléculaire lisible à l'échelle du nanomètre, ou un milliardième de mètre, en utilisant la microscopie à force atomique (AFM) à grande vitesse.

Les responsables de l'étude sont :Jason Reed, un enseignant-chercheur, et le professeur Jim Gimzewski, pionnier des nanotechnologies, à la fois au California Nanosystems Institute de l'UCLA, et le professeur Bud Mishra, expert en génomique, au Courant Institute of Mathematical Sciences de NYU. Ce groupe pense que la méthode aura de nombreuses utilisations pratiques, telles que la détection ultrasensible de molécules d'ADN dans la recherche génomique et les diagnostics médicaux ainsi que dans l'identification d'agents pathogènes.

Bien qu'il existe une variété de techniques actuellement utilisées à cette fin, ils prennent du temps, techniquement difficile, et cher. Ils nécessitent également une quantité importante de matériel génétique afin d'effectuer des lectures précises et nécessitent souvent une connaissance préalable de la composition de l'échantillon.

Selon Mishra, pour pallier ces lacunes, l'équipe a conçu une « cellule unique, méthode monomolécule" qui s'affranchirait des manipulations chimiques complexes sur lesquelles reposent les méthodes existantes, et, au lieu, utiliser les formes uniques des molécules elles-mêmes comme méthode d'identification. Cette approche a l'avantage d'être rapide et sensible au niveau d'une seule molécule.

Reed dit que « l'objectif à long terme de la recherche de notre équipe est de disséquer, comprendre, et contrôler la biologie de cellules individuelles dans des tissus complexes, comme le cerveau, ou dans les tumeurs malignes. L'approfondissement de cet ensemble de travaux nécessite que nous abordions un problème non résolu dans l'analyse moléculaire unicellulaire :l'absence d'une méthode pour systématiquement, de manière fiable, et déterminer à peu de frais l'activité transcriptionnelle globale des gènes."

Dans leur papier, l'équipe a examiné de près l'utilisation potentielle de cette technique pour quantifier l'activité des gènes dans les tissus vivants, une méthode connue sous le nom de profilage transcriptionnel. Ils ont pu montrer que leur technique de reconnaissance moléculaire directe pouvait quantifier avec précision l'abondance relative de plusieurs espèces d'ADN dans un mélange en utilisant seulement une poignée de molécules - un résultat impossible à obtenir avec d'autres méthodes.